The Protective Effect of Pistacia Terebinthus L. Fruit and Gum Against Isotretinoin-Induced Hepatic Damage in Rats

Abstract

Günümüzde güzellik arayışının artmasıyla birlikte, akne vulgaris tedavisinde yaygın kullanılan vitamin A türevi izotretinoin; terapötik etkilerinin yanı sıra, karaciğer hasarı, oksidatif stres ve diğer ciddi yan etkileri nedeniyle tartışmalı bir ilaç haline gelmiştir. Bu çalışmanın amacı, izotretinoinin neden olduğu hepatotoksisiteye karşı, Türkiye'nin güney ve batı bölgelerinde yetişen ve halk arasında 'menengiç' olarak adlandırılan Pistacia terebinthus'un meyve ve sakız ekstraktlarının koruyucu etkilerini deneysel bir modelde incelemektir. Bitki materyali, 2023 Eylül–Ekim döneminde toplanan meyve ve 2023 Kasım–Aralık döneminde toplanan sakız örneklerinden oluşmuş; Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Eğitim Fakültesi Biyoloji Bölümü Herbaryumuna numune olarak kayıt altına alınmıştır. Toplanan materyaller, gölgede kurutulup elektrikli değirmende öğütüldükten sonra, 70 % etanol/30 % su içeren hidrolojik çözücü içerisinde 48 saat boyunca manyetik karıştırıcı kullanılarak ekstrakte edilmiş, filtrasyon ve rotary evaporasyon işlemleri sonrasında -18 °C'de muhafaza edilmiştir. Deneysel çalışmada, 2–3 aylık, 190–220 gram ağırlığındaki 64 Wistar albino erkek sıçan, standart barınma koşullarında sekiz grup (her biri 8 adet) halinde değerlendirilmiştir. Gruplar; kontrol (0,9 % NaCl), izotretinoin (40 mg/kg/gün), silimarin (200 mg/kg/gün), P. terebinthus meyve ekstraktı (200 mg/kg/gün), P. terebinthus sakız ekstraktı (200 mg/kg/gün) ve izotretinoin ile kombine uygulamalardan oluşmaktadır. İzotretinoinin indüklediği karaciğer hasarını değerlendirmek amacıyla, sıçanlardan alınan kan ve doku örneklerinde ALT, AST, LDH, HDL, toplam antioksidan seviye (TAS), toplam oksidan seviye (TOS), oksidatif stres indeksi (OSI) ve hidroksiprolin düzeyleri ölçülmüş; ayrıca dokuların histopatolojik ve immünohistokimyasal boyamaları gerçekleştirilmiştir. Elde edilen veriler SPSS 26 programı kullanılarak tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ve Tukey'in çoklu karşılaştırma testleri ile analiz edilmiş, p < 0,05 anlamlılık düzeyi olarak kabul edilmiştir. Bu çalışma, Pistacia terebinthus meyve ve sakızının izotretinoin kaynaklı hepatotoksisiteye karşı koruyucu etkisini inceleyerek, silimarin ile karşılaştırmalı olarak yeni bitkisel tedavi stratejilerinin geliştirilmesine yönelik literatürdeki boşluğu doldurmayı hedeflemektedir. Bu çalışmada, izotretinoinin sıçan karaciğerinde oksidatif stres, inflamasyon ve hücresel hasara yol açtığı, bu etkinin histopatolojik incelemelerle belirginleştiği bulunmuştur. İzotretinoin uygulanan grupta karaciğer dokusunda inflamasyon, apoptoz ve hiperemi gözlenmiş, bu da ilacın karaciğer fonksiyonlarını olumsuz etkilediğini göstermektedir. Pistacia terebinthus L. meyve ve sakızı, tek başına veya izotretinoin ile birlikte uygulandığında, bu hasarı önemli ölçüde azaltmış, histolojik yapıyı korumuştur. Özellikle Pistacia terebinthus sakızının, karaciğer dokusundaki hasarı daha etkili bir şekilde azaltma potansiyeli göstermiştir. Biyokimyasal parametrelerde ise, izotretinoin uygulanan grupta hidroksiprolin, TOS ve OSI seviyelerinde anlamlı artışlar ve TAS seviyesinde düşüş gözlemlenmiştir. Pistacia terebinthus meyve ve sakızının bu parametreleri iyileştirdiği, oksidatif stresi ve hepatotoksisiteyi azaltarak karaciğer koruma sağladığı anlaşılmaktadır. Silimarin de benzer şekilde hepatoprotektif etki göstermiştir. Sonuç olarak, Pistacia terebinthus L. meyve ve sakızı, izotretinoinin yol açtığı hepatotoksisiteye karşı etkili bir koruyucu ajan olarak potansiyel taşımaktadır. Bu bulgular, bu bitkinin antioksidan ve hepatoprotektif özelliklerinin gelecekte farmakolojik tedavi stratejilerine dahil edilmesine olanak sağlayabilir. Anahtar Kelimeler: İzotretinoin, Pistacia Terebinthus, Karaciğer, Menengiç Sakızı, Sıçan

With the increasing pursuit of beauty in modern times, isotretinoin a vitamin A derivative widely used in the treatment of acne vulgaris has become a controversial drug due to its therapeutic benefits as well as its potential to cause liver damage, oxidative stress, and other severe side effects. This study aims to investigate the protective effects of fruit and gum extracts of Pistacia terebinthus, commonly known as 'menengiç' in Turkey and naturally found in the southern and western regions of the country, against isotretinoin-induced hepatotoxicity using an experimental model. The plant material consisted of fruit collected between September and October 2023 and gum collected between November and December 2023. Specimens were recorded and preserved in the Herbarium of the Department of Biology at Van Yüzüncü Yıl University, Faculty of Education. The collected materials were shade-dried, ground using an electric mill, and extracted for 48 hours in a 70% ethanol/30% water hydrological solvent using a magnetic stirrer. Following filtration and rotary evaporation, the extracts were stored at -18°C. In the experimental study, 64 male Wistar albino rats aged 2–3 months and weighing 190–220 grams were housed under standard laboratory conditions and divided into eight groups (n = 8 per group). These groups included: control (0,9% NaCl), isotretinoin (40 mg/kg/day), silymarin (200 mg/kg/day), P. terebinthus fruit extract (200 mg/kg/day), P. terebinthus gum extract (200 mg/kg/day), and combinations of isotretinoin with each of these treatments. To evaluate liver damage induced by isotretinoin, serum and tissue samples were collected to measure ALT, AST, LDH, HDL, total antioxidant status (TAS), total oxidant status (TOS), oxidative stress index (OSI), and hydroxyproline levels. Histopathological and immunohistochemical staining of liver tissues was also performed. The data were analyzed using one-way analysis of variance (ANOVA) and Tukey's post-hoc tests in SPSS 26, with a significance level set at p < 0,05. This study aims to fill a gap in the literature by evaluating the protective effects of Pistacia terebinthus fruit and gum against isotretinoin-induced hepatotoxicity, offering a comparative perspective alongside silymarin and contributing to the development of new phytotherapeutic strategies. The findings revealed that isotretinoin caused oxidative stress, inflammation, and cellular damage in rat liver tissue, which was further confirmed by histopathological evaluations. In the isotretinoin-treated group, liver tissue exhibited inflammation, apoptosis, and hyperemia, indicating impaired liver function. Administration of Pistacia terebinthus fruit and gum, either alone or in combination with isotretinoin, significantly mitigated these effects and preserved histological integrity. Notably, the gum extract demonstrated greater efficacy in reducing liver damage. Biochemically, significant increases in hydroxyproline, TOS, and OSI levels, along with a decrease in TAS, were observed in the isotretinoin group. Treatment with Pistacia terebinthus improved these parameters, indicating reduced oxidative stress and hepatotoxicity. Silymarin also demonstrated a comparable hepatoprotective effect. In conclusion, Pistacia terebinthus fruit and gum possess the potential to serve as effective protective agents against isotretinoin-induced hepatotoxicity. These results suggest that the antioxidant and hepatoprotective properties of this plant could be integrated into future pharmacological treatment strategies. Keywords: Isotretinoin, Pistacia Terebinthus, Liver, Terebinth Gum, Rats