Short- and long-term effects of zinc treatment on lacrimal gland histopathology and tear functions tests in radioiodine-administered rats

Ornek, Firdevs; Acar, Damla Erginturk; Acar, Ugur; Ozdemir, Ozdemir; Atilgan, Hasan Ikbal; Yumusak, Nihat; Ozgermen, Basak Boztok

ABSTRACT Purpose:

To investigate the short-term (1 week) and long-term (8 weeks) protective effects of zinc administration on radioiodine (RAI)-induced lacrimal gland damage of rats.

Methods:

A total of 40 rats were divided into two groups: an RAI group (n=20), which was administrated a single dose of 3 mCi of 131I and 1 mL physiologic saline for 7 days by gastric gavage, and a zinc group (n=20), which received a single dose of 3 mCi of 131I and 1 mL of physiologic saline containing zinc sulfate at a concentration of 10 mg/kg concentration for 7 days by gastric gavage. All rats underwent tear function tests before and 1 week after RAI administration. About 1 week after irradiation, half of the animals in each group were sacrificed and the extraorbital lacrimal glands were removed for histopathological examination. The remaining animals of the groups underwent the same procedures at 8 weeks after irradiation.

Results:

In the RAI and zinc groups, the mean tear production was 3.75 ± 1.55 and 3.65 ± 1.53 mm at baseline, 2.10 ± 1.07 and 3.30 ± 1.34 mm at week 1 (p=0.004), and 3.22 ± 1.48 and 3.50 ± 1.78 mm at week 8, respectively; further, the mean corneal fluorescein staining scores were 4.65 ± 2.16 and 4.80 ± 2.21 points at baseline, 7.85 ± 1.90 and 5.45 ± 2.06 points at week 1 (p=0.001), and 5.44 ± 2.13 and 4.90 ± 2.08 at week 8, respectively. The histopathological changes in rat lacrimal glands at weeks 1 and 8 were consistent with the tear function test results.

Conclusions:

Zinc treatment seems to be protective against RAI-induced lacrimal gland damage of rats, particularly in the acute period.

RESUMO Objetivo:

Investigar se o tratamento com zinco tem efeito protetor, no curto prazo (1 semana) e longo prazo (8 semanas), sobre os danos induzidos na glândula lacrimal por iodo radiotativo (RAI) em ratos.

Métodos:

Quarenta ratos foram divididos em dois grupos. No grupo RAI (n=20) foi administrada uma única dose de 3 mCi 131I e 1 cc de solução salina fisiológica durante 7 dias, por gavagem gástrica. O grupo zinco (n=20) recebeu uma dose única de 3 mCi 131I e 1 cc de solução salina fisiológica contendo sulfato de zinco na concentração de 10 mg/kg durante 7 dias por gavagem gástrica. Os testes de função lacrimal foram realizadas para todos os animais antes e após uma semana da administração da RAI. Em seguida, após 1 semana da administração, metade dos animais de cada grupo foi sacrificada e as glândulas lacrimais extraorbitais foram removidas para exame histopatológico. Os animais remanescentes dos grupos foram submetidos aos mesmos procedimentos após 8 semanas a radiação.

Resultados:

As médias de produção lacrimal foram de 3,75 ± 1,55 e 3,65 ± 1,53 mm na linha de base, 2,10 ± 1,07 e 3,30 ± 1,34 mm na 1a semana (p=0,004), e 3,22 ± 1,48 e 3,50 ± 1,78 mm na 8a semana, para os grupos RAI e zinco, respectivamente. As pontuações médias de coloração fluoresceína foram 4,65 ± 2,16 e 4,80 ± 2,21 no início do estudo, 7,85 ± 1,90 e 5,45 ± 2,06 na primeira semana (p=0,001), 5,44 ± 2,13 e 4,90 ± 2,08 pontos na 8a semana, para os grupos RAI e zinco, respectivamente. As alterações histopatológicas das glândulas lacrimais em 1 e 8 semanas foram consistentes com os testes de função lacrimal resultados.

Conclusões:

O tratamento de zinco parece ser protetor sobre os danos glândula lacrimal induzidos por RAI em ratos, especialmente no período agudo.