Nörolojik hastalıklarda kullanılan bazı ilaçların genotoksik etkilerinin kısa süreli ın vıvo genotoksisite test yöntemleri ile araştırılması

Abstract

Bu çalışmada Parkinson hastalık tedavisinde kullanılan Levodopa ve Karbidopa ilaçlarının genotoksik, bir pirimidin nükleozidi olan Üridin'in antigenotoksik etkileri belirlenmeye çalışıldı. Bu amaçla in vivo fare kemik iliği Mikronükleus ve Komet Testleri gerçekleştirildi.Çalışmada Levodopa ilacı 10, 50 ve 100 mg/kg dozlarda intraperitoneal (i.p.) yolla farelere enjekte edildi. Bu ilaç ile 24 saat muamele sonunda gerçekleştirilen fare kemik iliği Mikronükleus Testinde her üç doz grubunda meydana gelen mikronükleuslu polikromatik eritrositlerin (MNPCE) oranının kontrol grubuna göre anlamlı olarak arttığı gözlendi. Komet Testi sonuçlarına göre, Levodopa uygulama gruplarında komet kuyruk uzunluğu, kuyruk % DNA, genetik hasar indeksi (GHİ) ve hasarlı hücre yüzdesinde doza bağlı olarak bir artış olduğu aynı zamanda kafa % DNA'sında istatiksel olarak bir azalmanın meydana geldiği belirlendi.Çalışmada aynı yolla uygulanan Karbidopa ilacının 1, 5 ve 10 mg/kg dozlarının genotoksik etkileri gözlenmedi.Levodopa ve Karbidopa ilaçları birlikte 10/1, 50/5 ve 100/10 mg/kg dozlarda farelere i.p. olarak uygulandı. İn vivo fare kemik iliği Mikronükleus ve Komet Testi verilerine göre 50/5 ve 100/10 mg/kg doz gruplarındaki PCE oranındaki artışın istatistiksel olarak anlamlı olduğu belirlendi (p < 0,0001). Komet Testi verilerine göre, kombine ilaç uygulamalarının Komet kuyruk uzunlukları negatif kontrol grubu ile karşılaştırıldığında 50/5 ve 100/10 mg/kg'lık doz gruplarında istatistiksel olarak anlamlı bir artış bulundu. Kuyruk % DNA oranlarında her üç doz grubunda meydana gelen artış, kafa % DNA verilerinde doz artışına bağlı olarak meydana gelen azalış ve genetik hasar indeks değerlerinde her üç doz grubunda meydana gelen artış negatif kontrolle kıyaslandığında istatistiksel olarak anlamlı olduğu belirlendi. Hasarlı hücre yüzde oranları kontrol grubu ile karşılaştırıldığında ise, 50 ve 100 mg/kg doz gruplarındaki artışın istatistiksel olarak anlamlı olduğu sonuçlarına ulaşıldı.Yapılan in vivo Mikronükleus ve Komet Testi verileri değerlendirildiğinde, kullanılan 100 mg/kg Üridin dozunun genotoksik etki göstermediği gözlendi. Üridin'in Levodopa'nın 10, 50 ve 100 mg/kg dozları ile kombine bir şekilde uygulanması sonucunda, Levodopa dozlarının meydana getirdiği MNPCE oranlarını sırasıyla 1,8, 2,15 ve 2,85 kat azalttığı belirlendi. Komet kuyruk uzunluğu oranlarını sırasıyla 2,09, 2,69 ve 4,94 kat azalttığı ve GHİ değerlerini ise, sırasıyla 2,59, 6,64 ve 6,18 kat azalttığı belirlendi.Üridin'in 100 mg/kg dozunun Levodopa/Karbidopa kombinasyonunun 10/1, 50/5 ve 100/10 mg/kg doz grupları ile birlikte uygulaması sonucunda gerçekleştirilen fare kemik iliği Mikronükleus ve Komet Testi verilerine göre, uygulanan Üridin dozunun Levodopa/Karbidopa kombine dozlarının meydana getirdiği MNPCE oranlarını sırasıyla 1,03, 2,37 ve 3,83 kat, komet kuyruk uzunluğu oranlarını sırasıyla 2,35, 3,43 ve 4,29 kat, kuyruk % DNA oranlarını sırasıyla 5,73, 15,74 ve 17,13 kat GHİ oranlarını ise, sırasıyla 3,23, 5,73 ve 5,93 kat azalttığı ve hesaplanan hasarlı hücre yüzdesi oranlarını düşürdüğü sonucuna ulaşıldı.Sonuç olarak, çalışmada genotoksik etkileri belirlenmeye çalışılan Levodopa ve Karbidopa ilaçlarının in vivo fare kemik iliği Mikronükleus ve Komet Testlerinde, Karbidopa uygulamasının genotoksik etki göstermediği sonucuna ulaşıldı. Levodopanın tek başına ve Karbidopa ile birlikte uygulanması sonucunda mikronükleus frekansının istatistiksel anlamlı bir şekilde arttığı belirlendi (p < 0,0001). Çalışmada kullanılan Üridin'in genotoksik etkisinin bulunmadığı, bunun yanı sıra Levodopa ve Levodopa/Karbidopa kombinasyonu ile birlikte kullanıldığında Levodopa ve Levodopa/Karbidopa kombinasyonunun meydana getirdiği genotoksik hasarları geri çevirdiği sonucuna ulaşıldı.

In this study, genotoxic effects of Levodopa and Carbidopa, drugs that are used in treatment Parkinson's disease, and antigenotoxic effects of uridine, a pyrimidine nucleoside, are investigated. In vivo mouse bone marrow micronucleus test and Comet assay are used for this purpose.Levodopa was administered to the mice by intraperitoneal injection at 10, 50 and 100 mg/kg doses. As a result of the mouse bone marrow micronucleus assay after 24 hours of treatment, the ratio of polychromatic erythrocyte with micronucleus increased significantly in all of the three dose groups compared to the control group. According to Comet assay results, an increase in Comet tail length, tail DNA percentage, DNA damage index and percentage of damaged cells in a dose dependent manner and a statistical decrease in head DNA percentage were determined in Levodopa treatment groups.Carbidopa administered to the mice by intraperitoneal injection at 1, 5 and 10 mg/kg doses had no genotoxic effects.Levodopa and Carbidopa were administered in combination to the mice by intraperitoneal injection at 10/1, 50/5 and 100/10 mg/kg doses. As a result of in vivo mouse bone marrow micronucleus assay and Comet assay, increase in the ratio of polychromatic erythrocyte with micronucleus in 50/5 and 100/10 mg/kg dose groups was statistically significant compared to the control group (p < 0,0001). According to Comet assay results, there was a statistically significant increase in Comet tail lengths in 50/5 and 100/10 mg/kg dose groups in combination treatment compared to negative control group. Increase in tail DNA percentage in all three dose groups, decrease in head DNA percentage with increasing doses and increase in DNA damage index values in all three dose groups were statistically significant compared to negative control. It was also found that increase in the percentage of damaged cells compared to control group in 50/5 and 100/10 mg/kg dose groups was statistically significant.According to Comet assay and in vivo micronucleus assay, Uridine treatment at 100 mg/kg dose had no genotoxic effect. Combination of Uridine with 10, 50 and 100 mg/kg doses of Levodopa decreased the ratio of polychromatic erythrocyte with micronucleus 1,8-, 2,15- and 2,85-fold respectively. The same combination decreased Comet tail lengths 2,09-, 2,69- and 4,94-fold respectively and decreased genetic damage index values 2,59-, 6,64- and 6,18-fold respectively.According to Comet assay and in vivo mouse bone marrow micronucleus assay performed with Uridine at 100 mg/kg dose and Levodopa/Carbidopa combination at 10/1, 50/5 and 100/10 mg/kg doses, administered Uridine dose decreased the ratio of polychromatic erythrocyte with micronucleus 1,03-, 2,37- and 3,83 -fold, the ratio of Comet tail lengths 2,35-, 3,43- and 4,29-fold, the ratio of tail DNA percentage 5,73-, 15,74- and 17,13-fold, the ratio of genetic damage index 3,23-, 5,73- and 5,93-fold respectively and the ratio of percentage of damaged cells, which would in turn arise from Levodopa/Carbidopa combination doses.In conclusion, genotoxic effects of the drugs, Levodopa and Carbidopa are studied by using in vivo mouse bone marrow micronucleus test and Comet assay and it was found that Carbidopa treatment alone has no genotoxic effect. A statistically significant increase in micronucleus frequency was determined as a result of the treatment with Levodopa alone and its combination with Carbidopa (p < 0,0001). It was concluded that Uridine had no genotoxic effect; furthermore it reverts the genotoxic damage caused by Levodopa/Carbidopa combination when it is used in combination with these agents.