Melatonin adsorbe edilmiş nano zeolit uygulamasının kadmiyum’a maruz kalan dişi ratlarda uterus dokusundaki bazı antioksidan ve sitokin seviyeleri üzerine etkilerinin araştırılması

Abstract

Çeşitli doğa olayları (volkanik patlamalar) ve endüstriyel faaliyetler sonucunda ortaya çıkan kadmiyum, su, besin maddeleri ve havaya karışarak ekosisteme büyük zararlar vermektedir. Ayrıca bu maddelere (su, besin ve hava) maruz kalan canlılarda uzun süreli biyolojik birikimi birçok doku ve organda toksisiteye sebep olmaktadır. Bu dokulardan birini de uterus dokusu oluşturmaktadır. Kadmiyum, oksidatif stres oluşturma ve inflamatuar yanıtları tetikleme mekanizmalarıyla uterus dokusunda fonksiyonel bozukluklara yol açabilmektedir. Daha önce yapılan çalışmalarda, kadmiyum toksisitesinin önüne geçmek için birçok farklı madde (organik-inorganik) denenmiştir. Bu çalışmada ise, melatonin adsorbe edilmiş nano zeolit uygulamasının, kadmiyuma maruz kalan dişi ratlarda uterus dokusundaki malondialdehit, bazı antioksidan (süperoksit dismutaz, katalaz, glutatyon peroksidaz) ve sitokin (tümör nekroz faktör-alfa, interlöykin 1-beta, interlöykin 6, interlöykin 10) seviyeleri üzerindeki koruyucu etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla, ratlar (n= 32) kontrol, kadmiyum, melatonin ve kadmiyum + melatonin olmak üzere rastgele dört eşit gruba ayrılmıştır. Kadmiyum ve kadmiyum+ melatonin grubundaki ratlara 2.04 mg / ml dozunda kadmiyum oral olarak 4 hafta boyunca haftada 3 kez uygulanmıştır. Melatonin ise 8 g/kg vücut ağırlığı/gün dozunda melatonin ve melatonin+ kadmiyum grubuna aynı süre ve yolla uygulanmıştır. Kontrol grubundaki ratlara ise gavaj yoluyla fizyolojik tuzlu su uygulaması aynı sürede yapılmıştır. Dört haftalık deneme süreci sonunda, hayvanlardan kan ve doku örnekleri alınmıştır. Sonuçlar değerlendirildiğinde, kadmiyum uygulamasının uterus dokusunda tümör nekroz faktör-alfa (4,42±0,42), interlöykin 1-beta (114,62±12,98) ve serum kadmiyum düzeylerinde artışa yol açtığı, melatonin uygulamasının ise tümör nekroz faktör-alfa (3,26±0,23) ve oksidatif stres indeksi düzeylerinde (0,85±0,04) belirgin azalmaya sebep olduğu tespit edilmiştir (p<0,05). Ayrıca, serum ve uterus dokusundaki antioksidan enzimler (süperoksit dismutaz, glutatyon peroksidaz, katalaz değerlendirildiğinde ise gruplar arasındaki farklılıklar istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır (p>0,05). Serum toplam oksidan seviye (6,83±0,50) ve oksidatif stres indeksi değerleri (0,44±0,21) melatonin grubunda en düşük, kadmiyum grubunda ise en yüksek seviyede tespit edilmiştir (p<0,05). Sonuç olarak, melatonin adsorbe edilmiş nano zeolit uygulaması, kadmiyum kaynaklı oksidatif ve inflamatuar hasarı kısmen azaltmakta ve çevresel toksisiteye karşı potansiyel koruyucu bir strateji olarak değerlendirilebilmektedir.Cadmium, released as a result of various natural phenomena such as volcanic eruptions and industrial activities, enters the ecosystem through water, food sources, and air, causing significant environmental damage. Moreover, long-term exposure to these contaminated sources leads to biological accumulation in living organisms, resulting in toxicity in various tissues and organs. One of the tissues affected by this accumulation is the uterus. Cadmium can induce functional impairments in uterine tissue through mechanisms involving the induction of oxidative stress and the activation of inflammatory responses. Previous studies have investigated numerous organic and inorganic compounds to mitigate cadmium-induced toxicity. In the present study, the protective effects of melatonin-adsorbed nano-zeolite on uterine tissue were investigated in female rats exposed to cadmium by evaluating levels of malondialdehyde, several antioxidant enzymes (superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase), and cytokines (tumor necrosis factor-alpha, interleukin-1 beta, interleukin-6, and interleukin-10). For this purpose, the rats(n= 32) were randomly divided into four equal groups: control, cadmium, melatonin, and cadmium + melatonin. Rats in the cadmium and cadmium + melatonin groups received cadmium orally at a dose of 2.04 mg/ml, three times per week for four weeks. Melatonin was administered to the melatonin and cadmium + melatonin groups at a dose of 8 g/kg body weight/day via the same route and duration. Rats in the control group received physiological saline via gavage during the same experimental period. At the end of the four-week experimental period, blood and tissue samples were collected from the animals. When the results were evaluated, cadmium administration was found to cause an increase in tumor necrosis factor-alpha (4.42±0.42), interleukin 1-beta (114.62±12.98) levels in uterine tissue, and serum cadmium levels, whereas melatonin administration resulted in a significant decrease in tumor necrosis factor-alpha (3.26±0.23) and oxidative stress index levels (0.85±0.04) (p<0.05). Furthermore, when antioxidant enzymes in serum and uterine tissue (superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and catalase) were evaluated, the differences among the groups were not found to be statistically significant (p>0.05). Serum total oxidant status (6.83±0.50) and oxidative stress index values (0.44±0.21) were determined to be lowest in the melatonin group and highest in the cadmium group (p<0.05). In conclusion, the application of melatonin-adsorbed nano-zeolite partially reduces cadmium-induced oxidative and inflammatory damage and may be considered a potential protective strategy against environmental toxicity.