Rat modellerinde cerrahi olarak indüklenmiş endometriyozis tedavisinde soğan, keten tohumu ve zerdeçalın endometriyotik odakların gelişiminin engellenmesinde ya da regresyonunda etkisinin araştırılması = Investigation of the effect of onion, flaxseeds and turmeric on the development or regression of the endometriotic focus in the treatment of surgical induced endometriosis in rat models

Abstract

GİRİŞ VE AMAÇ: Üreme çağındaki kadınların %10-15'ini, infertil kadınların da %30-50' sini etkileyen endometriyozis, fonksiyonel endometriyal dokunun, uterin kavite dışında vücutta herhangi bir yerde bulunmasıdır. Semptomları sıklıkla kronik pelvik ağrı, dismenore, derin disparoni ve infertilitedir. Endometriyozisin patogenezi hala tam olarak bilinmemekle birlikte immünolojik faktörlerin, inflamatuar medyatörlerin, çeşitli genlerin ve oksidatif stresin etiyopatogenezde rol oynadığı düşünülmektedir. Endometriyozis için son tıbbi tedavilerin, uzun süreli kullanımlarını sınırlayan olumsuz etkileri vardır. Ayrıca, tedavinin sona ermesinden sonra hastalığın tekrarlaması oldukça yaygındır. Bu nedenle, daha güvenli ve etkili uzun süreli tedaviler araştırılmaktadır. Ayrıca endometriyozisde bazı yaşam ve diyet değişiklikleri gibi non-farmakolojik yaklaşımların da semptomlarda iyileşme sağladığı gösterilmiştir. Günümüzde kronik bir hastalık olan endometriyozisin kesin tedavisinin olmaması, kanser dahil birçok hastalığın tedavisinde fitoterapiye ilginin artması, dünyada olduğu gibi ülkemizde de endometriyozis tedavisinde bitkisel tedavileri başvurulan bir yöntem haline getirmiştir. Literatürde endometriyozis tedavisinde özellikle anti oksidan, anti inflamatuar, anti tümoral, anti mikrobiyal, anti anjiyogenik, anti mutajenik, anti metastatik ve hormon düzenleyici etkilere sahip zerdeçal (curcuma longa) ile yapılmış çalışmalar mevcuttur. Ayrıca Soğan (allium cepa L.) ve keten tohumu (Linum usitatissimum L.) da güçlü anti oksidan ve anti inflamatuar özellikleri olan yaygın kullanılan bitkilerdir. Bu çalışmanın amacı, endometriyozis tedavisinde özellikle ülkemizde çok sık kullanılan soğan ekstresi, keten tohumu ve zerdeçalın, deneysel endometriyozis oluşturulmuş ratlarda makroskopik ve mikroskopik düzeylerdeki etkinliğinin karşılaştırılmasıdır. Bizim çalışmamız bu konuda literatürde soğanın ve keten tohumunun kullanıldığı ilk çalışmadır. GEREÇ VE YÖNTEM: Çalışmamız prospektif bir vaka-kontrol çalışma olup Sakarya Üniversitesi Tıp Fakültesi Deneysel Tıp Uygulamaları ve Araştırmaları Merkezi (SÜDETAM) ve SÜEAH Biyokimya bölümü ve Sakarya Üniversitesi Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji Laboratuvarında yürütüldü. Araştırmada ağırlıkları 250-300 gr arasında değişen ortalama 3-6 aylık 32 adet Sprague-Dawley albino cinsi erişkin dişi rat kullanıldı. Laparotomi ile ratlarda endometrial implantlar oluşturulduktan sonra 4 hafta beklendi. Dört hafta sonra yapılan ikinci laparotomide endometrial implant odaklarının başarılı biçimde oluştuğu tespit edildi. Daha sonra, randomizasyon için tüm ratlar numaralandırıldı ve rastgele numara çekilerek 4 grup oluşturuldu. Ratlara iki hafta boyunca oral gavaj yoluyla sırasıyla günlük 3 cc/gün soğan ekstresi,3 cc/gün kurkumin ve 3 cc/gün lignan her gün aynı saatte aynı uygulayıcı tarafından verildi. Sham grubuna da aynı stres mazuriyetini sağlamak amacıyla deney boyunca her gün 3 cc/gün distile su verildi. Kontrol ve denek gruplarındaki kistlerden alınan spesimenler histopatolojik ve immünohistokimyasal olarak, alınan kanlar biyokimyasal (Caspaz 3, TGF alfa, TGF beta, VEGF) olarak incelendi. BULGULAR: Deney gruplarının ağırlıkları, tedavi öncesi ve tedavi sonrası maksimum endometriyal implantların ortalama değerleri karşılaştırıldı. Gruplar arasında tedavi öncesi endometriyal implantların maksimum boyutları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark izlenmedi(p>0.05). Bitkisel tedaviler sonrası maksimum endometriyal implantların çapının gruplar arasındaki farkı istatistiksel olarak anlamlıydı(p<0.05). Tedavi sonrası endometriyal implant çapı 4.17±1.69 mm ortalama ile en yüksek zerdeçal grubunda olup, bunu sırasıyla sham, keten tohumu ve soğan ekstresi izledi. MMP 2 ve Caspase 3 ortalamalarının gruplar arasındaki farkları istatistiksel olarak anlamlı değildi (p>0.05). TGF alfa değeri keten tohumu grubunda, TGF beta değeri zerdeçal grubunda, VEGF düzeyi ise sham grubunda daha yüksek bulunmasına rağmen fark analizi sonuçlarına göre her üç parametrenin de gruplar arasındaki farklarının istatistiksel olarak anlamlı olmadığı bulundu(p>0.05). Histopatolojik incelemelerde epitelizasyon ortalamaları gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklı bulundu(p<0.05). Fibrosis düzeyleri ise 2.43±0.53 ortalama ile soğan ekstresi grubunda en yüksek düzeyde olup, bunu sırasıyla keten tohumu, zerdeçal ve sham grubu izlemekteydi. Fark analiz sonuçlarına göre sham-soğan ekstresi grupları arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulundu (p=0.016<0.05). Epitelizasyon ve fibrozis ile diğer parametrelerin arasındaki ilişkiler istatistiksel olarak anlamlı değildi (p>0.05). SONUÇ: Endometriyozis için güncel tıbbi tedavilerin, uzun süreli kullanımlarını sınırlayan olumsuz etkileri vardır. Günümüzde, antioksidan, anti inflamatuar, anti anjiojenik özellikleri gösterilmiş birçok bitkisel tedavinin endometriyozisde kullanılması yaygınlaşmıştır. Bu sonuçlara göre soğan (allium cepa) ekstresi grubunda endometriyal implant boyutlarında diğer gruplara göre anlamlı azalma, epitelizasyonda ve fibrozisde belirgin artış izlenmiştir. Sonuç olarak, endometriyotik implantların regresyonunda soğan (allium cepa) ekstresinin etkili olabileceği söylenebilir. Geleneksel olarak yaygın kullanılan bu bitkilerin endometriyozis üzerine etkilerini değerlendiren prospektif randomize kontrollü çalışmalara gerek vardır. Anahtar Kelimeler: Endometriyozis, fitoterapi, soğan, zerdaçal, curcumin, keten tohumu, lignan, Ratlarda endometriyozis modeli, Rat

Introduction and Aim: Endometriosis is disorder in growth of tissue outside uterus, in which it lines inside uterus under normal conditions and 10-15% of the women in reproductive age and 30-50% of infertile women suffers from it. The most common symptoms are chronic pelvic pain, dysmenorrhea (painful periods), dyspareunia (painful intercourse) and infertility. Although the pathogenesis of endometriosis is still unknown, it has been thought that the immunological factors, mediators of inflammation, some related genes and oxidative stress could be effectors. The current medical treatments unfortunately give limited and short-term solution due to negative side effects in long term. In fact, the relapse of the disease is seen in common and frequent after completing of treatment. Therefore, these limitations encourage researchers to look for a long-term and safer treatments and keeps the field in hot agenda. Of note, it has been showed that non-pharmacological approaches such as changes in lifestyle and diet may contribute the recovery of the symptoms and disease. Nowadays the tendency to search in an alternative medicine such as phytoherapy in endometriosis has been increased in our country like all over the world due to the limitations of current treatments in endometriosis and also increased interest in phytoherapy in many disease such as cancer to support treatment and/or treat the disease. In literature some studies have been already reported the positive effect of turmeric (Curcuma longa) in the treatment of endometriosis, in which it might possess antioxidant, anti-inflammatory, anti-tumoral, anti-mutagenic and anti-metastatic properties and hormonal regulator. Moreover, an onion (Allium cepa L.) and flax seeds (Linum usitatissimum L.) have been used commonly as antioxidant and anti-inflammatory. Due to all reasons above, we purposed in this case-control study that we observed the effects of commonly used onion, turmeric and flax seeds used in our country as alternative medicine on rats with experimentally induced endometriosis and compared the macroscopic and microscopic results. Our study was the first study using and showing the effects of the onion and flax seeds in endometriosis. Materials and Methods: This study is a case-control study and has been conducted in SUDETAM (Experimental Medical Practices and Research Center, Faculty of Medicine, University of Sakarya) and Department of Biochemistry at SUEAH and Laboratory of Histology and Embryology, Faculty of Medicine, University of Sakarya. In this research mature (3- 6 months old) Sprague Dawley female rats were used in which their weights were between 250-300 and their age. Firstly, we formed endometriotic implants by laparotomy and then waited for 4 weeks. After that we checked whether or not the endometriotic implants were successful. After confirmation of success, we numerated the rats for randomization, and we formed 4 different random group by lottery. The subjects have been fed daily by same person at same time by oral gavage during following two weeks with 3 cc/day of onion water or curcumin or lignan. We also fed the control groups (Sham Group) with same amount of distilled water to provide the same external disturbances and conditions. While we performed the histopathological and immunological experiments on the cysts, we did biochemical experiments with some parameters such as cas3, TGFα, TGF β and VEGF on the blood withdrawn from the subjects and control groups. Results: Weights of the subjects and average values of the maximum and minimum endometriotic implants s after and before treatment were compared. We could not observe any significant differences in maximum values of endometriotic implants before treatment (p>0.05). That values were significantly different after phytoherapy (p<0.05). After treatment the maximum difference,4.17±1.69 mm in endometriotic implants was in group fed by turmeric, followed by sham, flax seeds and onion extraction, respectively. The changes in MMP-2 and caspase 3 expression were not significant (p>0.05). Although the values of TGFα in flax seed, TGFβ in turmeric and VEGF in sham groups were high, there were no significant changes in all three parameters between groups (p>0.05). However, the differences in epithelialization averages were significantly changed between groups (p<0.05). The levels of fibrosis were highest in group fed by onion extraction with 2.43±0.53 averagely, followed by flax seed, turmeric and sham, respectively. According to variation analyses, the differences between groups fed by sham and onion extraction was significant (p=0.016<0.05). Nonetheless there were no significant correlation between epithelialization and fibrosis with other parameters (p>0.05). Conclusion: Endometriosis is disorder growth disease of tissue out of uterus with limited medical treatments, followed by side effects with long term use. This also causes increase in use of herbs with properties such as antioxidant, anti-inflammation and anti-angiogenesis in endometriosis. In our study we observed that in the group fed with onion extraction (Allium cepa) the size of endometriotic implants were significantly reduced and there was a marked increase in epithelialization and fibrosis. It might be concluded that the onion (Allium cepa) extraction may influence the regression of endometriotic implants. Nevertheless, more prospective randomized control case reports are needed to understand the effect of traditional use of herbs on endometriosis. Keywords: Endometriosis, Phytoherapy, Onion, Turmeric, Curcumin, Flax seeds, Lignan, Endometriosis induced rat models and Rats.