THE MODULATION EFFECT OF MELATONIN AGAINST GAMMA IRRADIATION IN BIOCHEMICAL AND HISTOPATHOLOGICAL STUDIES ON MALE RATS (
ABDOU, M.I. and OSMAN, H.F.
Radioisotope Department, Nuclear Research Centre,
Atomic Energy Authority, Egypt.
Key words: Gamma radiation, Melatonin, Liver enzymes, Kidney function, Heart enzymes, Pathology, Liver, Kidney, Heart, Spleen, Rat.
التأثير التعادلى للميلاتونين ضد أشعة جاما فى دراسة
بيوكيميائية وهستوباثولوجية على ذكور الجرذان
منى إبراهيم عبده و هالة فوزى عثمان
خلاصـــة
الهدف من هذا البحث توضيح دورالحماية الأشعاعية للميلاتونين في تنظيم العديد من الوظائف البيوكيميائية والهيستوباثولوجية في جرذان التجارب المعرضة لأشعة جاما.
تم اخذ عدد 40 جرذ من الذكور تزن من 120-150 جم وقد قسمت الجرذان بالتساوى إلي 4 مجاميع: المجموعة الأولي وهي الضابطة والمجموعة الثانية عولجت بالميلاتونين بمقدار 3 مجم/كجم من وزن الجسم يوميا ولمدة أسبوعان. والمجموعة الثالثة عرضت لجرعة مقدارها 4 جراي من أشعة جاما وأخيرا المجموعة الرابعة التي عرضت لجرعة 4 جراي من أشعة جاما ثم عولجت بجرعة يومية من الميلاتونين مقدارها 3 مجم/كجم من وزن الجسم لمدة أسبوعان.وقد جمعت عينات من الدم في نهاية الأسبوع الأول ونهاية الأسبوع الثاني. وقد تم قياس بعض إنزيمات الكبد (اسبرتيت امينوترانسفيريز، اللنين امينوترانسفيريز والفوسفات القاعدي)، وبعض وظائف الكلي (البولينا والكرياتينين)، الجلوكوز وبعض إنزيمات القلب (كرياتين فوسفوكاينيز ولاكتيت ديهيدروجينيز). وأيضا جمعت عينات من أنسجة الكبد والكلي والقلب والطحال للدراسة الهيستوباثولوجية.
وقد أظهرت النتائج زيادة معنوية في إنزيمات الكبد نتيجة لتعرضها لأشعة جاما وتراجعت هذه الزيادة في كل من الأسبوع الأول والثاني بعد المعالجة بالميلاتونين. أيضا زادت مستويات وظائف الكلي بعد التعرض لأشعة جاما وتراجعت هذه الزيادة في كل من الأسبوع الأول والثاني بعد المعالجة بالميلاتونين. كذلك قام الميلاتونين بتقليل مستوي الجلوكوز في الدم بعد زيادته عند التعرض لأشعة جاما. أما بالنسبة لإنزيمات القلب فقد نقصت مستوياتها عند المعالجة بالميلاتونين وهذه النتائج هامة في معالجة مرضي القلب.
وقد أظهرت الدراسة الهيستوباثولوجية إصابة أنسجة كل من الكبد والكلي والقلب والطحال بعد تعرضها لأشعة جاما بينما اختفت هذه الإصابة من الأنسجة عند المعالجة بالميلاتونين.
من هذه الدراسة يمكن التوصية باستخدام الميلاتونين كمضاد للأكسدة لحماية الأعضاء الهامة في الجسم ووظائفها فهو يعمل ككانس للشوارد الحرة الناتجة من تأثير أشعة جاما.
ABSTRACT
The objective of this study is to illustrate the radiomodulatory role of melatonin in the regulation of some biochemical and histopathological damage in case of total body irradiated rats.
Male albino rats weighing 120-150 g were divided into four groups, group (I) control animals, group (II) animals received melatonin daily by gavages (3 mg/kg body weight) for two weeks, group (III) animals irradiated with 4 Gy Gamma rays and group (IV) animals irradiated with 4 Gy Gamma rays followed by daily administration with melatonin (3 mg/kg body weight) for two weeks. Rats were sacrificed on the 1st and 2nd week post-irradiation. Blood samples were collected for biochemical investigations. The activities of aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT) and alkaline phosphatase (ALP), were determined as biomarkers of liver functions, urea and creatinine contents were measured as markers of kidney functions, creatine phosphokinase (CPK) and lactate dehydrogenase (LDH) activities were selected to evaluate heart damage. Alteration in the level of serum glucose was also determined. Tissue specimens from liver, kidney, heart and spleen were collected for the pathological studies.
The results indicated that, the levels of liver enzymes, kidney functions and glucose were increased after irradiation of rats and reduced by the treatment with melatonin. These reductions were more noticed during the second weeks except in case of glucose which increased during the second week compared to the first week. On the other hand, heart enzymes levels were reduced by the effect melatonin which may be important for cardiopathological patients.
Histopathological results showed that irradiation of rats induced tissue injuries in liver, kidney, heart and spleen. Melatonin treatment reduced these injuries to minimum.
It could be concluded that, melatonin could be used as antioxidant to protect vital organs and their functions against irradiation since it works as free radicals scavenger.
