Effect of Thymoquinone on Dna Damage and Apoptotic Genes in the Kidney Cell Line Applied To Ionizing Radiation

Abstract

İyonize radyasyon ışımaları olarak bilinen X ve gamma ışımalarıyla birlikte alfa ve beta parçacıkları da geçtikleri ortamda iyonizasyona yol açarlar. Bu çalışmada, böbrek hücre hattında iyonize radyasyon sonucu oluşabilecek DNA hasarı ve apoptotik genlere etkisini belirlemek ve bu oluşan hasara karşı timokinon uygulamasının etkilerinin komet assay ve qRT- PCR yöntemiyle belirlemesi amaçlandı. Böbrek hücreleri hücreleri; 37oC, %5 CO2 ve %95 nem içeren ortamda, %10 FBS, %1 L-Glutamin ve %1 penisilin/streptomisin DMEM high glukoz besi yeri (medyum) ortamında çoğaltıldı. MTT canlılık testi sonucuna göre belirlenen Timokinon'un hücre proliferasyonunu en çok arttıran konsantrasyonu 10 µM uygulandı. Çalışma grupları; Kontrol, Timokinon, İyonize Radyasyon, İyonize Radyasyon+Timokinon ve Timokinon+İyonize Radyasyon olmak üzere 5 grup oluşturuldu. Çalışma sonucunda 24 ve 72 saat sonunda belirlenen İyonize Radyasyon toksik dozu gruplarına 18 ve 10 Gy olarak belirlendi. 24 saat inkübe edilen hücrelerden Comet assay ile DNA hasar ve RT-qPCR ile de hedef genlerin ekspresyon düzeyleri belirlendi. DNA Hasarı ve Kuyruk Momenti ölçüm değerleri bakımından gruplar arasındaki istatistiklere göre, her ikisinde de RD grubu diğer gruplardan anlamlı şekilde yüksek bulunmuştur (p<0.05). 24. saatte kaspaz 3,8,9 da TQ ve RD grupları arasında anlamlı fark tespit edilmiştir (p<0.05).72. saatte ise kaspaz 3,8,9 ile kontrol ile diğer gruplar arasında anlamlı fark tespit edilmiştir. Sonuç olarak, yüksek doz iyonize radyasyon uygulamasının 24 ve 72. saatin sonunda böbrek hücre hattında DNA hasarı ve apoptotik enzimleri üzerine etkili olduğu, bununla birlikte, timokinon'un radyasyona bağlı oluşabilecek yan etkileri azaltmada veya etkiler sonucu oluşabilecek komplikasyonları önlemede etkili olabileceği kanısına varıldı.

Along with X and gamma rays which are known as ionizing radiation, alpha and beta particles also cause ionization in the medium they pass through. In this study, it was aimed to determine the DNA damage that may occur as a result of ionizing radiation in the kidney cell line and its effect on apoptotic genes, and to determine the effects of thymoquinone application against this damage by comet assay and qRT- PCR methods. Kidney cells were reproduced in an environment containing 37°C, 5% CO2 and 95% humidity, in DMEM high glucose medium with 10% FBS, 1% L-Glutamine and 1% penicillin/streptomycin. According to the MTT viability test results, the concentration of Thymoquinone that increased cell proliferation the most was 10 µM. As working groups, 5 groups were created: Control, Thymoquinone, Ionized Radiation, Ionized Radiation+Thymoquinone and Thymoquinone+Ionized Radiation. As a result of the study, the toxic dose of Ionizing Radiation was determined as 18 and 10 Gy for the groups at the end of 24 and 72 hours. DNA damage was determined by Comet assay from cells which are incubated for 24 hours and expression levels of target genes were determined by RT-qPCR. According to the statistics between the groups in terms of DNA Damage and Tail Moment measurement values, the RD group was found to be significantly higher than the other groups in both (p<0.05). A significant difference was detected between TQ and RD groups in caspase 3,8,9 at the 24th hour (p<0.05). At the 72nd hour, a significant difference was detected between the control and other groups in terms of caspase 3,8,9. As a result, it was concluded that high dose ionizing radiation application was effective on DNA damage and apoptotic enzymes in the kidney cell line at the end of the 24th and 72nd hours, and that thymoquinone may be effective in reducing the side effects that may occur due to radiation or preventing complications that may occur as a result of the effects.