PROTECTIVE ROLE OF SELENIUM AND VITAMINS "A", "C" AND "E" AGAINST GAMMA IRRADIATION-INDUCED OXIDATIVE STRESS IN DIABETIC RATS*

NAGIUB, N.I. ⁽¹⁾, SAAD, T.M.M.⁽²⁾ and ABD EL-MAGUID, A.⁽¹⁾

(1) Health Radiation Research Dept., National Centre for Radiation
Research and Technology, Cairo, Egypt and (2) Medical and Radiation
Research Dept., Nuclear Materials Authority, Cairo, Egypt.

Key words: Radioprotectors, Irradiated rats, Vitamins, Diabetic rats.

الدور الوقائى للسيلينيوم وفيتامينات "أ" و "ج" و "ﮪ" ضد الإجهاد التأكسدى نتيجة التعرض للإشعاع الجامى فى الجرذان المصابة بمرض السكر

نعيمة إبراهيم نجيب وتامر محمد محمود سعد وعزة عبد المجيد

خلاصـــة

تستهدف هذه الدراسة تقييم الدور الوقائى لعنصر السيلينيوم مع فيتامينات "أ" و "ج" و "ﮪ"ا على الإجهاد التأكسدى فى الجرذان المعرضة للإشعاع و/أو المصابة بمرض السكر نتيجة الحقن بمادة الألوكسان وذلك من خلال دراسة التغيرات النسيجية فى العين وكذلك التغيرات البيوكيميائية للدم.

تناولت الجرذان السيلينيوم والفيتامينات عن طريق الحقن فى الغشاء البريتونى يومياً لمدة أسبوع قبل التعرض لأشعة جاما (6.5 جراى) و/أو مادة الألوكسان فى الغشاء البريتونى (60مجم/كجم) ، وقد تم فحص نسيج العين وخلاياها والتحليل البيوكيميائى للدم بعد عشرة أيام من التعرض للإشعاع و/أو تعاطى الألوكسان.

أوضحت نتائج هذه الدراسة فى الفحص النسيجى للعين أن تعرض الجسم الكلى لأشعة جاما بجرعة موحدة (6.5 جراى) أو مادة الألوكسان يؤدى إلى تغيرات ضارة فى نسيج عين الجرذان ممثلة فى حدوث احتقان فى الشعيرات الدموية للشبكية وكذلك ضمور وظهور فجوات فى خلايا الشبكية وأيضاً كان هناك تغيرات ضارة فى عدسة العين ، أما القرنية فلوحظ فيها وجود فجوات واحتقان فى خلاياها.

أظهرت النتائج البيوكيميائية أن تعرض الجسم الكلى لأشعة جاما بجرعة موحدة (6.5 جراى) أو بمادة الألوكسان يؤدى إلى زيادة معنوية فى كل من محتوى الدهون فوق المؤكسدة والسكر والدهون الكلية والدهون الثلاثية والدهون منخفضة الكثافة، كذلك أدى التعرض إلى نقص معنوى ملحوظ فى كل من محتوى الجلوتاثيون وإنزيم السوبرأكسيد ديسميوتاز والدهون عالية الكثافة فى مصل ودم الجرذان الخاضعة للمعاملة.

تشير النتائج إلى أن حقن السيلينيوم وفيتامينات "أ" و "ج" و "ﮪ" يومياً لمدة أسبوع قبل التعرض للإشعاع ومادة الألوكسان لم يحدث أى تحسن فى هذه التغيرات الضارة بينما لوحظ أن السيلينيوم مع "أ" و "ج" و "ﮪ" قد قلل من هذه التغيرات الضارة والتشوهات فى خلايا العين عند التعرض للإشعاع الجامى فقط مما يدل على الدور الوقائى لهذا المركب فى الحفاظ على أنسجة العين قبل التعرض للإشعاع.

ABSTRACT

This study was designed to evaluate the protective effect of selenium and vitamins A, C and E on the oxidative stress in alloxan injected and/or irradiated rats. Rats were received a daily intraperitoneal administration of selenium
(0.9 mg/rat) and vitamin A (14 IU/rat), vitamin C (0.8 mg/rat) and vitamin
E (0.25 mg/rat) daily for one week before intraperitoneal injection with alloxan
(60 mg/kg body weight) and/or gamma irradiation exposure (6.5 Gy). Animals were sacrificed on the tenth day post-irradiation and/or alloxan treatment. Histological examinations were made on eye tissue and blood was removed for biochemical analysis.

The histological results obtained revealed that exposure to ionizing radiation or treatment with alloxan caused histopathological damage in the eye tissue manifested as a congestion in retinal blood capillaries, vacuolation in ganglionic cells and degeneration in nuclear cells of retina. The lens became coagulated, homogenous and oesinophilic while the cornea showed vacuolations in its epithelium, edema and hyalinosis of substantia propria.

The biochemical results showed that exposure to single dose (6.5 Gy) of ionizing radiation or treatment with alloxan caused significant elevation in lipid peroxide content (MDA), glucose level, total cholesterol (TC), triacylglycerol (TAG), low density lipoprotein (LDL), accompanied with significant depletion in reduced glutathione content (GSH), superoxide dismutase (SOD) activity and high density lipoprotein (HDL) in blood samples.

Administration of selenium and vitamin A, C and E before gamma radiation exposure and/or alloxan treatment exerted marked amelioration of the histological changes in the eye and of the biochemical changes in rats induced by radiation but did not ameliorate that due to alloxan treatment in the tested parameters, thus diminishing the magnitude of injury due to radiation only. According to the results obtained, it could be concluded that selenium and vitamin A, C and E (a natural antioxidant mixture) might play to a certain extent an effective role on cellular damage induced by free radicals and it could also play an important role in maintaining the integrity of biological membranes and restoring the original histological pattern of the eye after radiation injury.