Biyokimya Anabilim Dalı, Sivas 2 Uzman Dr., Numune Hastanesi Psikiyatri Kliniği, Sivas 3 Uzman, Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi

Transkript

1

2 1 Yrd. Doç., Dr. Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı, Sivas 2 Uzman Dr., Numune Hastanesi Psikiyatri Kliniği, Sivas 3 Uzman, Cumhuriyet Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü, Sivas 4 Arş. Gör., Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı, Sivas 5 Prof. Dr. Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı, Sivas 6 Prof. Dr., Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Psikiyatri Anabilim Dalı, Sivas

3 Oksidative stres genellikle bir çok hastalığın temelinde yatan önemli bir özellik olarak kabul edilir. Ve reaktif oksijen türlerinde (ROS) bir artış yada antioksidan defansta bir azalma olarak tanımlanır. ROS leri normal metabolizma süreçlerinde oluşan hidrojen peroksit (H 2 O 2 ), superoksit (O 2- ) ve özellikle tüm dokular için çok zararlı olan hidroksil radikali (OH. ) gibi kararsız oksijen atomu içeren moleküllerdir.

4 Antioksidan savunma sistemlerinin ROS ları yakalama yeteneği dokuları oksidatif hasardan korumada oldukça önemlidir. Hücreler ve biyolojik sıvılar enzimatik (Superoksit dismutaz (SOD), Katalaz (CAT), Glutatyon peroksidaz (GPX), Glutatyon S- Transferaz (GST) gibi) ve enzimatik-olmayan (lipid fazı olarak; Tokoferoller, Karotenoidler ve Flavonoidler, sıvı faz olarak ; Askorbat, Urat, Glutatyon ve diğer tioller) bir dizi koruyucu antioksidan mekanizmalara sahiptir; Her ikisi birlikte hücreleri oksidatif hasardan korur ve radikal oluşumunu engeller (1-4).

5 Endojen Kaynak Eksojen prostaglandin sente. radiation, ultrasound respiratory chain cigarette smoke autooxidation drugs SERBEST RADİKALLER phagocytes heat oxyhemoglobin pesticides oxidative enzymes infections accumul reduced.metab. hyperoxia, exercise air pollution (NO x, O 3 )

6 DEHB li hastalarda Oksidatif stress ile ilgili sınırlı sayıda ve birbirleri ile çelişen çalışmalar vardır. Bu çalışmaların bazılarında doymuş yağ asit (SFA) düzeylerinin çoklu doymamış yağ asitlerinin (PUFAs) (özellikle de beyin fonksiyonu ve gelişimi için gerekli olan ω-3) düzeylerinden yüksek olması dolayısı ile oksidatif stresin gelişebileceği ileri sürülürken (15-18) başka bir çalışmada ise ω-3 yağ asitleri dahil oksidatif stres ve antioksidan vitamin düzeylerinde değişiklik olmadığı bildirilmiştir (19).

7 Katalaz (CAT, EC: ) tüm hücre ve organallerin antioksidan savunma sisteminde enzimatik olarak yer alan H 2 O 2 leri, H 2 O ve O 2 ne dönüştüren bir glikoproteindir (20).

8 Glutatyon-S-Transferaz (GST, EC: ) detoksifiye edici enzimler arasında major bir rol oynayan çok fonksiyonlu bir aileye sahip (Alfa, Mu ve Pi olarak adlandırılan farklı üç gen ailesine ait) dimerik bir proteindir. Başlıca sitoplazmada biyotransformasyon reaksiyonları ile hücreleri toksinlerden korur. Bu görevini de endojen yada eksojen kaynaklı zararlı kimyasalları glutatyon (GST) ile konjuge ederek yapar (21,22).

9 Biz bu çalışmada DEHB li hasta ve kontrollerin plazma Antioksidan aktivitesi (AOA), Katalaz ve Glutatyon-S-Transferaz (GST, EC: ) aktivitelerini ölçmeyi amaçladık.

10 Bu çalışmaya Atilla Turgay ın DSM-IV kriterlerine göre yeniden yapılandırılmış DEHB skalasını kullanılarak DEHB tanısı konmuş 40 çocuk (ort. yaş 10,27 ± 2,54) ve 35 sağlıklı çocuk (ort. yaş 9,97±2.59) birey alınmıştır. Bu çalışmanın yapılabilmesi için çocukların aileleri bilgilendirilerek izinleri de alınmıştır.

11 Venöz kan örnekleri 8 saatlik açlık sonrası sabah arasında etilendiamin tetraasetik asit (EDTA) içeren tüplere alındı ve bekletilmeden 4 C buz üzerine konuldu. Daha sonra 3000 rpm de 10 dakika santrifüj edilerek plazma ayrıştırıldı ve çeşitli miktarlarda ependorf tüplere bölünerek analiz yapılana kadar -80 C de saklandı.

12 Katalaz aktivitesi Beers ve Sizer tarafından tanımlanan azalan H 2 O 2 miktarını 240 nm dalga boyunda spektrofotometrik olarak ölçülmesi ile yapıldı (23). Bir ünite aktivite ; standart koşullar altında bir dakikada bir mikromol H 2 O 2 yi yıkan enzim aktivitesi olarak (U/ml) tanımlandı.

13 GST aktivitesi Habig ve arkadaşları tarafından tanımlanan metoda göre 340 nm dalga boyunda spektrofotometrik olarak ölçüldü(24). Standart koşullar altında dakikada bir mikromol 1-kloro-2,4-dinitrobenzen i (CDNB) Glutatyon (GSH) ile konjuge eden enzim miktarı bir ünite aktivite olarak (mmol/l) tanımlandı.

14 Antioksidan Aktivite Koraceviv ve arkadaşları tarafından tanımlanan metoda göre 532 nm de spektrofotometrik olarak tayin edildi (25). Total antioksidan aktivite mmol/l olarak verildi.

15 Bulgular Mean age, Gender, plasma CAT, GST and AOA levels of ADHD and Controls Hasta Kontrol p Yaş ortalamaları, (year) Cinsiyet, Kız/Erkek Catalase (U/mL) 10,27±2.54 9,97± /25 11/ ,77 ± 28,2 71,43 ± 17, GST (µmol/l ) AOA (mmol/l) 5,31 ± 1,71 3,36 ± 1, ,8599 ± 0,0355 0,3143 ± 0,0791 0,001 Veriler ortalama ± standard sapma olarak ifade edilmiştir.

16 o Hasta grubunun plazma CAT aktivitesi 65,77 ± 28,2 U/ml o Kontrol grubunda ise 71,43± 17,7 U/ml olarak saptandı. o Gruplar arasında istatiksel olarak bir fark saptanmadı (P= 0,325).

17 o Hasta grubunda (5,31 ±1,71 U/ml) Kontrol grubuna (3,36 ± 1,4) göre yüksek ve istatiksel olarak da anlamlı bulundu (P=0,001).

18 DEHB li grupta ( 0,8599 ± 0,0355 mmol/l) Kontrole ( 0,3143 ± 0,0791 mmol/l) göre yüksek ve istatistiksel olarak da anlamlı bulunmuştur (P= 0,001).

19 o Değişmeyen CAT aktivitesi metabolizmanın normal süreçlerinde oluşan H 2 O 2 lerin H 2 O ve O 2 a sorunsuzca dönüştürüldüğünü göstermektedir. o Yüksek AOA de metabolizmanın oksidatif hasara karşı yüksek bir koruma potansiyeli oluşturduğunu göstermektedir. o Bizim bulgularımız DEHB li cocukların oksidatif strese maruz kalmadıkları yönünde ve Spahis ve arkadaşlarının sonuçlarını da (19) destekler niteliktedir.

20 o Çalışma grubumuzdaki hastalarda saptanan yüksek GST aktivitesi detoksifikasyon mekanizmasının da aşırı çalıştığını göstermektedir. o GST aktivitesinde ki bu artışın nedeni artmış oksidatif stresin olup olmadığı daha kapsamlı bir araştırmada ve ayrıca bu enzimin gen çalışmalarının da yapılması gerekmektedir.

21 o Araştırmamızda elde ettiğimiz sonuçlar DEHB li çocuklarda oksidatif hasarın gelişmediği ve dolayısıyla da oksidatif stresin oluşmadığı yönündedir. o Oksidatif stresin olup oluşmadığının netleşmesi için başka çalışmalarında yapılması gerekmektedir.

22 I. S Young, J V Woodside : Antioxidants in health and disease. J Clin Pathol 2001;54: Change B, Sies H, Baveris A : Hydroperoxide metabolism in mammalian organs. Physiol Rev 1979, 59: Yu BP : Cellular defenses from damage from reactive oxygen species. Physiol Rev 1994;74: Reiter Rj: Oxidative processes and antioxidative defense mechanism. FASEB J 1995;9: S.V. Faraone, J. Sergeant, C. Gillberg and J. Biederman, The worldwide prevalence of an American condition?, World Psychiatry 2 (2003), pp ADHD: Is it 6. J. Biederman, S.V. Faraone, Attention-deficit hyperactivity disorder, Lancet 366 (2005) M.L. Wolraich, C.J. Wibbelsman, T.E. Brown, S.W. Evans, E.M. Gotlieb, J.R. Knight, E.C. Ross, H.H. Shubiner, E.H. Wender, T. Wilens, Attention-deficit/ hyperactivity disorder among adolescents: a review of the diagnosis, treatment, and clinical implications, Pediatrics 115 (2005) Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, American Psychiatric Association, Washington, DC, Joseph Biederman, Carter R. Petty, Maggie Evans, Jacqueline Small, Stephen V. Faraone; How persistent is ADHD? A controlled 10-year follow-up study of boys with ADHD. Psychiatry Research 177 (2010) C.K. Conners, J.N. Epstein, J.S. March, A. Angold, K.C. Wells, J. Klaric, J.M. Swanson, L.E. Arnold, H.B. Abikoff, G.R. Elliott, L.L. Greenhill, L. Hechtman, S.P. Hinshaw, B. Hoza, P.S. Jensen, H.C. Kraemer, J.H. Newcorn, W.E. Pelham,J.B. Severe, B. Vitiello, T. Wigal, Multimodal treatment of ADHD in the MTA: an alternative outcome analysis, J. Am. Acad. Child Adolesc. Psychiatry 40 (2001) Faraone SV, Perlis RH, Doyle AE, Smoller JW, Goralnick JJ, Holmgren MA, et al(2005). Molecular genetics of attention-deficit/hyperactivity disorder. Biological Psychiatry,57: Khan SA, Faraone SV(2006). The genetics of attention-deficit/hyperactivity disorder: A literature review of Current Psychiatry Reports, Oct; 8: B.J. Kaplan, J. McNicol, R.A. Conte, H.K. Moghadam, Dietary replacement in preschool-aged hyperactive boys, Pediatrics 83 (1989) C.M. Carter, M. Urbanowicz, R. Hemsley, L. Mantilla, S. Strobel, P.J. Graham, E. Taylor, Effects of a few food diet in attention deficit disorder, Arch. Dis. Child 69 (1993)

23 15- Ross M.A. Could oxidative stress be a factor in neurodevelopmental disorders? Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids (2000) 63(1/2), J.R. Chen, S.F. Hsu, C.D. Hsu, L.H. Hwang, S.C. Yang, Dietary patterns and blood fatty acid composition in children with attention-deficit hyperactivity disorder in Taiwan, J. Nutr. Biochem. 15 (2004) G.S. Young, N.J. Maharaj, J.A. Conquer, Blood phospholipid fatty acid analysis of adults with and without attention deficit/hyperactivity disorder, Lipids 39 (2004) E.A. Mitchell, M.G. Aman, S.H. Turbott, M. Manku, Clinical characteristics and serum essential fatty acid levels in hyperactive children, Clin. Pediatr. (Phila)26 (1987) S Spahis, M Vanasse, SA Bélanger, Parviz Ghadirian, Emilie Grenier, Emile Levy. Lipid profile, fatty acid composition and pro- and anti-oxidant status in pediatric patients with attentiondeficit/hyperactivity disorder. Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids 79 (2008) C Masters, M Pegg, D Crane. On the mıltiplicity of the enzyme in mammalian liver. Molecular and Cellular Biochemistry (1986) 70 (2); Khurana, S., M.T. Corbally, F. Manning, T. Armenise, B. Kierce and C. Kilty, Glutathione S-transferase: A potential new marker of intestinal ischemia. J. Pediatr. Surg., 37: Awasthi, Y.C., R. Sharma and S.S. Singhal, Human glutathione S-transferase. Int.J. Biochem., 26: American Psychiatric Association (1994). Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders DSM-IV 4 rth Edition. APA Press Washington DC. 23- Beers, R.F., Jr., and sizer, I, W.: A Spectrophotometric Method for Measuring the Breakdown of Hydrogen Peroxide by Catalase. J. Biol. Chem., 195, 133 (1952). 24- Habig, W.H., M.J. Pabst and W.B. Jacob, Glutathione S-transferase. The first enzymatic step in mercapturic acid formation. J. Biol. Chem., 249: Koracevic D, Koracevic G, Djordjevic V, Andrejevic S, Cosic V. Method for the measurement of antioxidant activity in human fluids. J Clin Pathol 2001;54: Kalpana Joshi, Sagar Lad, Mrudula Kale, Bhushan Patwardhan, Sahebrao P. Mahadik, Bindu Patni, Arti Chaudhary, Sheila Bhave, Anand Pandit, Supplementation with flax oil and vitamin C improves the outcome of Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD). Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids 74 (2006) Chovanova Z, Muchova J, Sivonova M, Dvorakova M, Zittnanova I, Waczulikova I, Trebaticka J, Skodacek I, Durackova Z : Effect of polyphenolic extract, pycnogenol, on the level of 8-oxoguanine in children suffering from attention deficit/hyperactivity disorder. Free Radic Res 2006, 40:

24 TEŞEKKÜR EDERİM