Protective Effect of Carvacrol on Dinamic Thiol Disulfide Homeostasis and Antioxidant Defense System in Ultraviolet a and B Induced Skin Injury of Rats

Abstract

Önceki yapılan bazı çalışmalarda Ultraviyole (UV) radyasyonun oksidatif stresi artırması suretiyle canlıların bazı biyolojik sistemlerine zarar vererek geri dönüşümü olmayan hatalara yol açtığı rapor edilirken, karvakrol (KRV)'ün antioksidan etkisi olduğu bildirilmiştir. Yaptığımız bu çalışmada, deneysel olarak oluşturulan UVA ve UVB hasarına karşı KRV'nin tiyol/disülfif homeostazı ve antioksidan savunma sistemi üzerine koruyucu etkisi deri dokusunda literatüre göre ilk kez araştırıldı. KRV'nin dinamik tiyol/disülfit homeostazı üzerine etkisi total tiyol (TT), native tiyol (NT), disülfit (SS), disülfit/native tiyol (SS/NT), disülfit/total tiyol (SS/TT) ve native tiyol/total tiyol (NT/TT) parametreleri hesaplanarak belirlendi. Antioksidan etkisi ise total antioksidan seviyesi (TAS), total oksidan seviyesi (TOS) ve oksidatif stres indeksi (OSİ) değerleri saptanarak değerlendirildi. Her grupta 7 adet Wistar türü albino erkek sıçanın yer aldığı toplam 4 grup oluşturuldu. Bu gruplar 1) Kontrol, 2) UVA+UVB, 3) UVA+UVB+KRV ve 4) KRV olarak adlandırıldı. İkinci ve 3.gruptaki hayvanlara 30 gün süresince günde 2 saat UVA ve UVB kombine olarak uygulandı. Üçüncü gruptaki hayvanlara UV ışınlarına maruz bırakılmadan 30 dk önce 75 mg/kg KRV gavajla verildi. UV ışınlarına maruz bırakılmayan 4.gruptaki sıçanlara da aynı şekilde günlük 75 mg/kg KRV gavajla verildi. Bütün hayvanlar otuzuncu günde sakrifiye edildi. Hayvanların sırtından analizler için deri dokusu alındı. Bulgularımıza gelince, UVA+UVB grubuna (ikinci grup) ait TOS değeri ve KRV grubundaki (dördüncü grup) TAS seviyesi diğer 3 gruba kıyasla anlamlı derecede yüksek bulundu (p<0.001). OSİ değerinin ise UVA+UVB grubunda diğer gruplarla mukayese edildiğinde anlamlı derecede (p<0.001) arttığı tespit edildi. Tiyol/disülfit homeostazını izlemek için baktığımız TT, NT, SS, SS/NT, SS/TT ve NT/TT değerleri gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (p=0,249; p=0,455; p=0,852; p=0,737; p=0,737; p=0,737). Bu çalışmadan elde ettiğimiz sonuçlara göre, kombine uygulanan UVA ve UVB hasarına karşı KRV'nin antioksidan etki gösterek faydalı olduğu tespit edilmiştir. Bu bulguların desteklenmesi için daha ileri çalışmalara da gereksinim vardır.

While some previous studies have reported that Ultraviolet (UV) radiation causes irreversible errors by damaging some biological systems of living organisms by increasing oxidative stress, carvacrol (CRV) has been reported to have an antioxidant effect. In this study, the protective effect of CRV on thiol/disulfide homeostasis and antioxidant defense system against experimentally induced UVA and UVB damage was investigated for the first time in skin tissue according to the literature. Effect of CRV on dynamic thiol/disulfide homeostasis was determined through calculating parameters such as total thiol (TT), native thiol (NT), disulfide (SS), disulfide/native thiol (SS/NT), disulfide/total thiol (SS/TT) and native thiol/total thiol (NT/TT). The antioxidant effect was evaluated by determining the total antioxidant status (TAS), total oxidant status (TOS) and oxidative stress index (OSI) values. A total of 4 groups were formed, including 7 Wistar type albino male rats in each group. These groups were named as 1) Control, 2) UVA+UVB, 3) UVA+UVB+CRV, and 4) CRV. The animals in the second and third groups were applied combined treatment of UVA and UVB for 2 hours a day for 30 days. Animals in the third group were given 75 mg/kg CRV by gavage 30 minutes before exposure to UV rays. The rats in the 4th group, which were not exposed to UV rays, were given 75 mg/kg CRV daily by gavage in the same way. All animals were sacrificed on the thirtieth day. Skin tissue was taken from the backs of animals for analysis. As for our findings, TOS value of UVA+UVB group (second group) and TAS level in CRV group (fourth group) were found to be significantly higher than the other 3 groups (p<0.001). It was determined that the OSI value increased significantly (p<0.001) in the UVA+UVB group when compared to the other groups. The TT, NT, SS, SS/NT, SS/TT and NT/TT values that we used to monitor thiol/disulfide homeostasis were not statistically significant between the groups (p=0.249; p=0.455; p=0.852; p=0.737; p= 0.737; p=0.737). According to the results we obtained from this study, it was determined that CRV was beneficial by showing antioxidant effect against UVA and UVB damage when applied combined. Further studies are needed to support these findings.