Μελέτη της δράσης της μελατονίνης στη δομή των χρωματοσωμάτων σε λεμφοκύτταρα ανθρώπου in vitro

Abstract

The present study examined, with experiments performed in vitro with cultures of healthy human lymphocytes, the effects of Melatonin and it’s combinations with melphalan and mitomycin C, which induces damage to cellular DNA. The effects of the above factors on cellular DNA were evaluated through the simultaneous study of three cytogenetic indicators: a) the levels of SCEs/cell (which reflect the DNA damage caused by various factors), b) the mitotic cycle (and the proliferating rate index, which is an index of the cytostatic action of the factors), and c) the mitotic index (which is a criterion of the cytotoxicity of the factors). The results of our experiments indicate that: a) Melatonin alone, did not alter the levels of the SCEs/cell, but only when it was used in very high concentrations. It reduces the values of the mitotic cycle (and the proliferating rate index) and of the mitotic index. The effect of Melatonin upon the last two cytogenetic indicators increases with increases of its concentration. b) The combination of Melatonin and melphalan increases the levels of SCEs/cell, compared with the controls, but at the same time decreases significantly the above levels, compared with the cultures of melphalan alone. This issue indicates the protective effect of Melatonin upon the cellular DNA and that Melatonin and melphalan can be used simultaneously. The above combination also decreases the proliferating rate index and the mitotic index on healthy human lymphocyte cultures. c) The combination of Melatonin and mitomycin increases the levels of SCEs/cell, compared with the controls, but simultaneously decreases the above levels, compared with the cultures of mitomycin alone. The above changes due to the combination of Melatonin and mitomycin indicate again the protective effect of Melatonin. The values of the proliferating rate index and of the mitotic index was not affected by the above combination. Based on our experiments, providing that these will be verified by clinical studies, we suggest that: Melatonin acts protectively upon the chromosome damage and can be used in chemotherapy alone or with other factors and, It is possible to use Melatonin as a protective indicator in diagnosis of various diseases.

Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε in vitro σε καλλιέργειες φυσιολογικών λεμφοκυττάρων ανθρώπου, η επίδραση της Μελατονίνης και των συνδυασμών της με τη μελφαλάνη και τη μιτομυκίνη, δύο γνωστών αντινεοπλασματικών , που προκαλούν βλάβες στο DNA των κυττάρων. Η δράση των παραπάνω παραγόντων στο κυτταρικό DNA αξιολογήθηκε με την ταυτόχρονη μελέτη τριών κυτταρογενετικών δεικτών: α) των επιπέδων των SCEs/κύτταρο, που αντανακλούν τις βλάβες που προκαλούν διάφοροι παράγοντες στο DNA, β) του μιτωτικού κύκλου (και του δείκτη ρυθμού πολλαπλασιασμού) που είναι δείκτης της κυτταροστατικής δράσης των παραγόντων και γ) του μιτωτικού δείκτη που αποτελεί κριτήριο αξιολόγησης της κυτταροτοξικότητας των παραγόντων. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων μας έδειξαν ότι: α) Η Μελατονίνη μόνη της δεν μεταβάλλει τα επίπεδα των SCEs/κύτταρο, παρά μόνο σε πολύ υψηλή συγκέντρωση. Προκαλεί καθυστέρηση των μιτωτικών κύκλων δηλαδή ελάττωση του δείκτη ρυθμού πολλαπλασιασμού και του μιτωτικού δείκτη, η οποία γίνεται όλο και μεγαλύτερη καθώς αυξάνει η συγκέντρωσή της. β) Ο συνδυασμός της Μελατονίνης με τη μελφαλάνη παρουσιάζει αύξηση των επιπέδων των SCEs/κύτταρο σε σχέση με την καλλιέργεια ελέγχου, αλλά προκαλεί σημαντική μείωση των SCEs, σε σχέση με τη μελφαλάνη σε καλλιέργειες φυσιολογικών λεμφοκυττάρων ανθρώπου. Η μεταβολή που προκαλεί ο συνδυασμός στο δείκτη ρυθμού πολλαπλασιασμού είναι σημαντική, ενώ η μεταβολή των επιπέδων των SCEs/κύτταρο του συνδυασμού της Μελατονίνης και της μελφαλάνης έδειξαν, ότι η Μελατονίνη ασκεί προστασία στο DNA των κυττάρων, έναντι της μελφαλάνης και ότι οι δύο παράγοντες μπορεί να χορηγηθούν ταυτόχρονα σε αντινεοπλασματική θεραπεία. γ) Ο συνδυασμός της Μελατονίνης με τη μιτομυκίνη, αύξησε τα επίπεδα των SCEs/κύτταρο αναφορικά με την καλλιέργεια ελέγχου, αλλά ταυτόχρονα παρατηρήθηκε σημαντική μείωση των επιπέδων σε σχέση με τις καλλιέργειες της μιτομυκίνης, επιβεβαιώνοντας την προστατευτική δράση της Μελατονίνης. Οι μεταβολές που προκάλεσε ο συνδυασμός στο δείκτη ρυθμού πολλαπλασιασμού και στο μιτωτικό δείκτη δεν ήταν σημαντικές. Με βάση τα αποτελέσματα των πειραμάτων μας και εφόσον αυτά επιβεβαιωθούν και με κλινικές παρατηρήσεις μπορούμε να προτείνουμε ότι: Η Μελατονίνη λειτουργεί προστατευτικά έναντι των χρωματοσωματικών βλαβών και όπως προκύπτει από τα πειράματα μας και τη διεθνή βιβλιογραφία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συμπλήρωμα στη χημειοθεραπεία και Η μεταβολή της συγκέντρωσης της Μελατονίνης παρατηρείται σε διάφορες ασθένειες, γεγονός που καταδεικνύει πιθανή συμμετοχή της σε αυτές. Η αξιολόγηση της και η καταμέτρηση των επιπέδων της πιθανόν να αποτελέσει διαγνωστικό δείκτη προστασίας των οργανισμών σε διάφορες ασθένειες.