Effect of Curcumin On the Genotoxicity Induced By Alkylating Agents

Abstract

DNA damage due to genotoxic stress is an important type of stress which organisms are exposed during the their life. The direct-acting alkylating agent methyl methanesulfonate (MMS), is covalently linked to DNA and cause DNA damage, creating an indirect effect of the alkylating agent cyclophosphamide (CP) cause to DNA damage by changing the function of cellular proteins. In this study, the effects of curcumin on MMS and CP treated mice DNA damage, total antioxidant capacity, total oxidant capacity (oxidative stress index) and genotoxicity markers such as micronucleus index, cell growth arrest and induced DNA damage, which is Gadd45 and Gadd153 genes expression levels were investigated.Curcumin reduce DNA damage, the number of micronucleus and oxidative stres occurred by both MMS and CP induction. Curcumin's protective effect on DNA damage was provided by inducing Gadd45 and Gadd153 mRNA expression levels. We could state that curcumin, a phenolic compound show protective effects before the damage. In brief, curcumin has both antioxidant and antigenotoxic effects. Alkilleyici Ajanlar Tarafından Uyarılan Genotoksisite Üzerine Curcumin'in Etkisi Anahtar kelimelerCurcumin, Alkilleyici ajanlar, Genotoksisite, Comet assay, Gen ekspresyonu. ÖzetDNA hasarı organizmaların yaşamı boyunca maruz kaldığı önemli bir genotoksik stres türüdür. Doğrudan etkili alkilleyici ajanlardan olan metil metansülfonat (MMS), DNA'ya kovalent olarak bağlanarak DNA'da hasar oluştururken, dolaylı yoldan etkili alkilleyici ajanlardan olan siklofosfamid (SP) ise hücresel proteinlerin fonksiyonlarını değiştirerek DNA hasarına sebep olur. Bu araştırmada, deneysel olarak MMS ve SP uygulanan farelerde DNA hasarı, total antioksidan kapasite, total oksidan kapasite (oksidatif stres indeksi) ile genotoksisite belirteci mikronukleus indeksi ve hücre büyümesini durduran ve indüklenmiş DNA hasarının belirteci olan genlerden Gadd45 ve Gadd153'ün ifadelerindeki değişiklikler ile bunlara curcumin'in etkileri araştırıldı. Önce curcumin, sonra MMS ve SP'in uygulandığı gruplarda, curcumin'in DNA hasar derecesini mononükleer lökositlerde azalttığı, kemik iliğinde oluşan mikronukleus sayısını azalttığı, plazmada oksidatif stresi azalttığı ve indüklenmiş DNA hasarının belirteci olan Gadd45 ve Gadd153'ün mRNA ekspresyon düzeylerinin uyarılmasını sağlayarak koruyucu özellik gösterdiği bulundu. Sonuç olarak, fenolik bir bileşik olan curcumin'in, hasar oluştuktan sonra değil de, hasar oluşmadan önce koruyucu özellik göstererek antioksidan ve antigenotoksik özelliğe sahip olduğu bulundu.

In Vitro Evaluation of Antigenotoxic and Antioxidative Properties of Curcumin

“…İşitez and Ciğerci shown that dietary curcumin reduces DNA damage, number of micronuclei and oxidative stress when exposed to alkylating agents. Their findings suggest that dietary curcumin shows protective antigenotoxic effects against alkylating agents due to its phenolic component which plays important role against DNA damage [38] . Various in vitro and in vivo studies outline beneficial effects of curcumin in prevention and treatment of different cancers [10] .…”