RATLARDA CİSPLATİN VE GENTAMİSİNİN KAN İLE KARACİĞERDE OLUŞTURDUKLARI OKSİDATİF STRES ÜZERİNE LİKOPENİN ETKİLERİ *

Transkript

1 F.Ü. Sğlık Bil. Dergisi 2006, 20(1), RATLARDA CİSPLATİN VE GENTAMİSİNİN KAN İLE KARACİĞERDE OLUŞTURDUKLARI OKSİDATİF STRES ÜZERİNE LİKOPENİN ETKİLERİ * İzzet KARAHAN 1 Sevl YILMAZ 2 Ahmet ATEŞŞAHİN 1 1 Fırt Üniversitesi, Veteriner Fkültesi, Frmkoloji ve Toksikoloji Anilim Dlı, Elzığ TÜRKİYE 2 Fırt Üniversitesi, Veteriner Fkültesi Biyokimy Anilim Dlı, Elzığ TÜRKİYE Geliş Trihi: Kul Trihi: ÖZET Bu çlışm, cispltin ve gentmisinin kn ile krciğerde oluşturilecekleri oksidtif stresi elirlemek ve likopenin iyileştirici ir etkisinin olup olmdığını rştırmk mcıyl ypıldı. Arştırmd kullnıln rtlr her grupt 6 hyvn olck şekilde 5 gru ölündü ve irinci grup kontrol olrk yrıldı. Grup 2, 3, 4 ve 5 teki hyvnlr sırsıyl tek doz cispltin (7 mg/kg); cispltin uygulmsını tkien 5 gün süreyle likopen (4 mg/kg); 6 gün süre ile gentmisin (100 mg/kg) ve gentmisin ile irlikte likopen uygulmlrı ypıldı. Tek doz cispltin uygulmsını tkien 5. günde, diğer gruplrd ise son uygulmdn 24 st sonr kn ve krciğer örnekleri lındı. Bu örneklerde mlondildehid (MDA) ve indirgenmiş gluttyon (GSH) düzeyleri spektrofotometrik yöntemlerle elirlendi. Tek doz cispltin uygulnn rtlrd plzm MDA ve kn GSH ile krciğer MDA düzeylerinde önemli rtışlrın olduğu, un krşın cispltin uygulmsını tkien likopen verilen grupt u değerlerin kontrol değerlerine yklştığı elirlendi. Krciğer GSH düzeylerinde ise kontrol gruun göre ir frklılık olmdığı görüldü. Gentmisin uygulmsı ypıln rtlrd ise ylnızc plzm MDA düzeylerinde kontrol gruun göre ir rtış elirlenirken, krciğer MDA ve GSH ile kn GSH düzeylerinin değişmediği tespit edildi. Diğer yndn, likopenle irlikte gentmisin uygulnn grupt ise plzm MDA düzeylerinin kontrol değerlerine yklştığı elirlendi. Sonuç olrk, rtlrd gentmisin uygulmsının kn ve krciğerde oksidtif stres oluşumunu önemli ölçüde etkilemediği, un krşın cispltin uygulmsının ise oksidtif stresi rtırdığı ve likopen uygulmsının ise rtn oksidtif stresi engelleyeileceği kntine vrıldı. Anhtr Kelimeler: Cispltin, Gentmisin,, Mlondildehit, Gluttyon. ABSTRACT Effects of Lycopene on Cispltin nd Gentmicin Induced Oxidtive Stres in Blood nd Liver in Rts This study ws crried out to estlish the effects of lycopene on dministrtions of high dose cispltin nd gentmicin induced oxidtive stres in lood nd liver nd to investigte whether lycopene hve ny melorite effects. Rts were divided into 5 groups, ech consisting of 6 rts. Group 1 used s control. Animls of group 2, 3, 4 nd 5 were dministrted single dose cispltin (7 mg/kg); cispltin following 5 dys lycopene (4 mg/kg); gentmicin for 6 dys (100 mg/kg) nd gentmicin together with lycopene respectively. Blood nd liver tissue smples were collected 5 dys fter single dose cispltin nd 24 hours fter the lst tretment in other groups. The levels of mlondildehyde nd reduced glutthione levels were determined spectrophotometriclly. Significnt increses in plsm MDA, lood GSH nd liver MDA, levels were oserved in single dose cispltin treted rts. Administrtion of lycopene fter cispltin produced decreses in these prmeters. No chnge ws oserved liver GSH levels in these groups compred to the control group. While significntly increse ws determined lone the levels of plsm MDA 6 dys tretment of gentmicin in group 4 when compred control group; liver MDA, GSH nd lood GSH levels were not chnged. Normliztion of plsm MDA levels ws determined in treted lycopene together with gentmicin group. In conclusion, tretment with gentmicine were not ffected on oxidtive stres in lood nd liver, ut cispltin incresed in rts, nd it ws concluded tht lycopene my prevent incresing oxidtive stres in lood nd liver. Key Words: Cispltin, Gentmicin, Lycopene, Mlondildehyde, Glutthione. GİRİŞ Çoğu ksenoiotiklerin toksisitesinde olduğu gii, norml düzeyde etkin oksijen rdiklleri oluşumu, zı mkromoleküller ve hücrede hsr, memrn lipidlerinin peroksidsyonunu içeren çeşitli meknizmlrl nekroz, protein dentürsyonu ve DNA hsrı meydn getireilir (1, 2). * Bu rştırm I. Ulusl Veteriner Frmkoloji ve Toksikoloji Kongresi (22-24 Eylül 2005, ANKARA) nde poster olrk sunulmuştur. 39

2 KARAHAN İ. ve Ark., Rtlrd Cispltin ve Gentmisinin Cispltin (cis-dimminedichloropltinum II) hlen yygın olrk ntikrsinojenik olrk kullnıln önemli ir sitotoksik mddedir (3, 4). Aminoglikozid ntiiyotikler, özellikle gentmisin, ise veteriner ve insn hekimliğinde ilhss grm negtif kteriyel enfeksiyonlr krşı yygın olrk kullnılmktdır (5, 6). Bu mddelerin terpotik nlmd ve doz ğlı neden olduğu toksisite ornı oldukç yüksektir. Bu yüzden klinik olrk kullnımlrı oldukç sınırlı ir hle gelmiştir (7-9). Hem cispltin hem de gentmisinin in vitro ve in vivo çlışmlrd, etkin oksijen rdikllerinin düzeyini rtırdığı gözlenmiştir. Cispltin ve gentmisin uygulmlrı sonucu oluşn lipid peroksidsyon ğlı olrk dokulrd MDA ve GSH düzeylerinde ve zı koruyucu enzimlerin ktiviteleri ile ntioksidn mddelerin düzeylerinde değişikliklere neden olduklrı gösterilmiştir (2, 4, 10, 11). Vitmin E, selenium, vitmin C ve krotenoidler gii ntioksidn mddeler ilç ve ksenoiotiklerin oluşturduklrı oksidtif hsrlr krşı koruyucu etkilere shiptirler (3, 10-12). Krotenoidlerin oksidtif stres üzerine etkisine dir pekçok rştırmlr ypılmıştır. Domtes ve domtesten elde edilen ürünler likopen ve diğer enzeri krotenoidleri içerir., ir liftik hidrokrondur ve doğl olrk ulunn yklşık 600 krotenoidden ir tnesidir (13-15)., singlet oksijen ile serest rdikllerin etkilerini önleme kpsitesi ve yüksek derecede ntioksidn etkisi yönünden son zmnlrd ypıln çlışmlrd dikktleri üzerine çekmektedir. trfındn güçlü ir şekilde oluşturuln ntioksidn ktivite, çeşitli oksidtif hsrlr, toksisite ve diğer hstlıklrın önlenmesine ktkıd ulunmktdır. Bundn dolyı, krotenoidler rsınd likopen iyolojik etkin oksijen gruplrın krşı dh etkili, ir ntioksidndır ve hem in vivo hem de in vitro doku ve hücrelerin iyileşme yd korunmsın ktkıd ulunmktdır (12, 14, 16, 17). Bu nedenle, u çlışmd rtlrd cispltin ve gentmisinin kn ve krciğerde neden olilecekleri oksidtif hsr üzerine likopenin muhtemel koruyucu vey iyileştirici etkilerini orty koymk mçlnmıştır. GEREÇ ve YÖNTEM Hyvn Mteryli : Bu rştırmd, g ğırlıklrınd 30 det, erkek, sğlıklı, Sprgue- Dwley ırkı rtlr (Fırt Üniversitesi, Tıp Fkültesi, Deneysel Arştırm Merkezi, Elzığ) kullnıldı. Arştırmd deneysel uygulmlr lortuvr hyvnlrının kımı ve kullnımı şrtlrın uygun olrk yürütüldü. Deneysel uygulmlr süresince rtlr stndrt ticri rt yemi ve musluk suyu d liitum sğlndı. Deneysel İlç Uygulmlrı : Hyvnlr, ir grupt 6 rt olck şekilde rstgele 5 gru ölündü. Rtlr, örek hsrı ypıcı etkiye seep olduğu iyi ilinen dozlrd; tek doz cispltin (7 mg/kg) ve 6 gün süreyle gentmisin (100 mg/kg/gün) intrperitonel olrk enjekte edildi (6, 7, 9). ise mısır yğı içinde 4 mg/kg/gün dozund mide gvjı şeklinde uygulndı. Çlışmd kullnıln likopenin dozu önceki çlışmlr dynrk seçildi (8, 17). Deneysel uygulmlr şğıdki gii ypıldı. Grup 1 (Kontrol, n = 6): Rtlr, 10 gün 0.5 ml mısır yğı verilmesini tkien 6 gün süreyle günde 0.5 ml intrperitonel (i.p) yoll izotonik sodyum klorür; Grup 2 (n = 6): Rtlr tek doz cispltin; Grup 3 (n = 6): Rtlr tek doz cispltin uygulnmsını tkien 5 gün süreyle likopen; Grup 4 (n = 6): Rtlr 6 gün süreyle gentmisin; Grup 5 (n = 6): Rtlr gentmisin ile irlikte eş zmnlı olrk 6 gün süreyle likopen uygulmlrı ypıldı. Örnek Alınmsı ve Biyokimysl Anlizler: Bütün gruplrdki hyvnlr, son uygulmdn 24 st sonr skrifiye edilerek, kn ve krciğer dokusu örnekleri lındı. Kn örnekleri ntikogüln (%2 sodyum okzlt) içeren tüplere toplndı ve plzmlrını yırmk için +4 C de 200 g de 5 dk sntrifüje edildi. Plzm örnekleri ve krciğer örnekleri iyokimysl nlizler ypılıncy kdr - 20 C de sklndı. Anlizler öncesinde krciğer dokulrı tüm homojentt 1:10 (/h) ulunck şekilde % 1.15 KCI içeren ir tmpon ile Teflonglss homojeniztörde homojenize edildi. Bu homojentlr MDA ve GSH düzeylerini elirlemek için g de, +4 C de 15 dk. sntrifüje edildi. MDA düzeyleri tiyoritürik sit ile reksiyonun dynn Ohkw ve rk. (18) nın modifiye yöntemine göre; GSH düzeyleri (nmol/g doku) Ellmn (19) ın ildirdiği spektrofotometrik yöntemlerle ölçüldü. İlç ve Kimysl Mddeler: Gentmisin sülft Eczcışı (İstnul, Turkey), Cispltin (l0mg/l0ml, Code 1876A) Fulding Phrmceuticls Pic (Wrwickshire, UK), likopen (%10 FS DSM, Redivivo TM, Code 7803) Nutritionl Products firmlrındn, indirgenmiş gluttyon, gluttyon redüktz, tiyoritürik sit, fosfotungustik sit, hidrojen peroksit, NADPH ve diğer kimysllr 40

3 F.Ü. Sğlık Bil. Dergisi 2006, 20(1) Sigm dn (St Louis, MO, USA) ve Merck (Drmstdt, Germny) ten temin edildi. İsttistiksel Anlizler: Veriler ortlm değerler (X±SD) olrk verildi. Grup rsındki krşılştırmlr tek yönlü vryns nlizini tkien Dunnet testiyle değerlendirildi. Sonuçlrın önem dereceleri p<0.01 ve p<0.05 olrk vurgulndı. BULGULAR Plzm ve Krciğer MDA Düzeyleri: Tüm uygulmlrdki plzm ve krciğerde oluşn MDA düzeylerindeki değişimler sırsıyl Şekil 1 ve 2 de sunuldu. Tek doz cispltin uygulnn rtlrd (Grup 2) plzm MDA (p<0.05) ile krciğer MDA (p<0.05) düzeylerinde kontrol gruun göre önemli rtışlrın olduğu, diğer yndn cisptin uygulmsını tkien likopen verilen grupt (Grup 3) hem plzm hem de krciğer MDA düzeylerinin normle indiği ve kontrol gruun göre frklılık göstermediği görüldü. Kn ve Krciğer GSH Düzeyleri: Tüm uygulmlrdki kn ve krciğerde oluşn GSH düzeylerindeki değişimler sırsıyl Şekil 3 ve 4 te sunuldu. Kn GSH (p<0.01) düzeylerinin ylnızc tek doz cispltin uygulnn grupt rttığı; cispltinle irlikte likopen, ylnız şın gentmisin ve gentmisinle eş zmnlı likopen uygulmlrınd ise kn GSH düzeylerinin kontrol gruun göre frklılık göstermediği elirlendi Kn GSH (µmol/ml) Plzm MDA (nmol/ml) Kontrol Cispltin Cispltin + Gentmisin Gentmisin +, : Frklı hrf tşıyn gruplr rsındki frk önemlidir (p<0.01) Şekil 3. Tüm Uygulmlrdki Kn GSH (µmol/ml) Düzeyleri Krciğer GSH (µmol/g doku) Kontrol Cispltin Cispltin Gentmisin Gentmisin +, : Frklı hrf tşıyn gruplr rsındki frk önemlidir (p<0.05) Şekil 1. Tüm Uygulmlrdki Plzm MDA (nmol/ml) Düzeyleri Krciğer MDA (nmol/g doku) Kontrol Cispltin Cispltin + Gentmisin Gentmisin +, : Frklı hrf tşıyn gruplr rsındki frk önemlidir (p<0.01) Kontrol Cispltin Cispltin Gentmisin Gentmisin +, : Frklı hrf tşıyn gruplr rsındki frk önemlidir (p<0.05) Şekil 4. Tüm Uygulmlrdki Krciğer GSH (µmol/g doku) Düzeyleri. Bun krşın krciğer GSH düzeylerinin cispltin uygulmsını tkien likopen ve gentmisinle eş zmnlı likopen uygulmlrı ypıln gruplrd kontrol gruun göre dh düşük olduğu görülse de, tüm gruplrd kontrol gruun göre isttistiksel olrk nlmlı ir frklılığın olmdığı tespit edildi. Şekil 2. Tüm Uygulmlrdki Krciğer MDA (nmol/g doku) Düzeyleri. 41

4 KARAHAN İ. ve Ark., Rtlrd Cispltin ve Gentmisinin TARTIŞMA Cispltin ve gentmisin gii zı ilçlrın etkin oksijen rdikllerinin oluşturm yeteneğinde olduğu ve etkin oksijen rdikllerinin u mddeler trfındn oluşturuln hsrlrd rttığı ildirilmektedir (3, 5, 10). Serest rdikller için ir sustrt görevi gören MDA, doymmış yğ sitlerinin yıkımlnmsı sonucu oluşn dokulrdki lipid peroksidsyonun son ürünüdür. GSH, hücre metolizmsın ktıln, hücre ütünlüğünün muhfzsı için esnsiyel ir ileşiktir (1, 2). Ypıln deneysel çlışmlrd cispltin ve gentmisin trfındn oluşturuln hsrlrın rtmış oln MDA düzeyleriyle doğrudn ilişkili olduğunu elirlenmiştir (4-9, 11). Diğer yndn ksenoiyotikler ve diğer toksik mddelerin oluşturduklrı oksidtif hsrlrd oluşn doku GSH seviyeleri ve ntioksidn enzim ktivitelerindeki değişiklikler hlen trtışmlı ir prolemdir. Bzı rştırıcılr (7, 11) rtlr cispltin uygulmsıyl oluşturuln oksidtif strese ğlı olrk örek GSH düzeylerinde zlm gözlemlerken, zı rştırıcılr (3, 4, 10) ise oluşn hsrın GSH düzeylerini değiştirmediğini ve htt rttırileceğini elirlemişlerdir. Ayrıc, gentmisinin de özellikle örek dokulrınd GSH düzeylerini etkilemediği vey zlttığı ildirilmektedir (2, 6, 8). Bu çlışmd cispltin ve gentmisinin plzm MDA düzeylerini rttırdığı elirlenirken, krciğer MDA düzeylerinin ise, ylnızc cispltin uygulmlrınd rttığı görüldü. Diğer yndn, GSH düzeylerinin ylnızc cispltin uygulmlrı sonucund knd rttığı tespit edildi. Bu ulgulr kn ve krciğerde cispltinin oksidtif hsr oluşumunu rttırdığını, gentmisinin ise etkilemediğini orty koymktdır. Krotenoidlerin lipid peroksidsyon ve etkin oksijen gruplrının oluşmsın krşı güçlü etkilerinin olduğu iyi ilinmektedir., domtes ve domtes ürünlerinden elde edilen en önemli krotenoiddir(13-15). Tüm krotenoidler gii likopenin etkin oksijen gruplrıyl ilişkili yüksek düzeydeki oksidtif strese krşı etkisi gösterilmiştir. Enerji etkin oksijen rdikllerinden likopen KAYNAKLAR 1. Kehrer, JP. Free rdicls s meditors of tissue injury nd disese. Crit Rev Toxicol 1993; 23 (1): Priusk, E.M, Schcht, J. Formtion of free rdicls y gentmicin nd iron nd evidence for n iron/gentmicin complex. Biochem Phrmcol 1995; 50 (11): Antunes, LM, Drin, JD, Binchi, MP. Protective effects of vitmin C ginst cispltin-induced nephtotoxicity nd lipid peroxidtion in dult rts. Phrmcol Res 2000; 41 (4): molekülüne ktrılır ve molekül enerji kımındn zengin ir ypıy dönüştürülür. Bu şekilde etkin oksijen gruplrının d tutulmsı ise likopen moleküllerinin oksidtif yıkımlnmsın seep olur. Böylece likopen, etkin oksijen rdikllerinin rcılık ettiği hsr ve oksitlenme ürünleri oluşumu sonucu görülen hücresel ypılrın, lipidlerin, proteinlerin ve DNA nın in vivo olrk oksidsyonun krşı koruyucu etki ypr (12, 14-16) Ypıln rştırmlrd (12, 13, 16, 17) likopenin çeşitli seeplere ğlı olrk oluşturuln oksidtif stresler ile ktrkt, yngı, çeşitli knser vklrı ve krdiyovsküler hstlıklrd ntioksidnlr gii etkiyerek MDA düzeylerini zlttığı, GSH ve vitmin E şt olmk üzere diğer ntioksidnlrın etkinliklerini rttırdığı elirlenmiştir. Ayrıc dh önceki çlışmlrımızd (7, 8) uygulm öncesi ve sonrsı likopen verilmesinin cispltin ve gentmisin trfındn oluşturuln örek hsrın krşı koruyucu etki sğldığını gösterdik. Bu çlışmd cispltin trfındn plzm ve krciğerde, gentmisin trfındn plzmd rttırıln MDA düzeylerinin, likopen verildiğinde norml düzeylere düştüğü; GSH düzeylerinde ise değişmelerin olmdığı elirlendi. Açıkç görülmektedir ki, likopenin krciğer ve knd oluşturuln oksidtif hsr krşı fydlı etkilerine ktkıd ulunn meknizmlrdn iri onun ntioksidn ktiviteye ship olmsıdır. Sonuç olrk, cispltinin kn ve krciğerde oksidtif stresi rttırdığı, gentmisinin ise etkisinin önemli olmdığı; likopen uygulnmsının oluşn u oksidtif strese krşı koruyucu etki sğldığı orty konuldu. Klinik olrk u gii ilç vey ksenoiyotik toksititelerine krşı likopenin muhtemel koruyucu ve tedvi edici etkilerinin çıklnmsı için dh şk çlışmlrın ypılmsının gerekli olduğu kntine vrılmıştır. 4. Mor, LO, Antunes, L.M, Frncescto, HD, Binchi, ML. The effects of orl glutmine on cispltin-induced nephrotoxicity in rts. Phrmcol Res 2003; 47: Cuzzocre, S, Mzzon, E, Dugo, L, Serrino, I, Di Pol, R et l. A role for superoxide in gentmicinmedited nephropthy in rts. Eur J Phrmcol 2002; 16, 450 (1): Nkjim, T, Hishid, A, Kto, A. Mechnisms for protective effects of free rdicl scvengers on 42

5 F.Ü. Sğlık Bil. Dergisi 2006, 20(1) gentmicin-medited nephropthy in rts. Am J Physiol 1994; 266: F Ateşşhin A, Yılmz S, Krhn İ, Çerisı AO, Kroğlu A. Effects of lycopene ginst cispltininduce nephrotoxicity nd oxidtive streess in rts. Toxicology 2005; 212 (2-3): Krhn İ, Ateşşhin A, Yılmz S, Çerişı AO, Skin F. Protective effect of lycopene on gentmicininduced oxidtive stress nd nephrotoxicity in rts. Toxicology 2005; 215 (3): Sdzuk Y, Shoji T, Tkino Y. Mechnism of the increse in lipid peroxide induced y cispltin in the kidneys of rts. Toxicol Lett 1992; 62, (2-3): Nziroğlu M, Kroğlu A, Aksoy AO. Selenium nd high dose vitmin E dministrtion protects cispltin-induced oxidtive dmge to renl, liver nd lens tissues in rts. Toxicology 2004; 195 (2-3): Silv CR, Greggi Antunes, LM, Binchi ML. Antioxidnt ction of ixin ginst cispltin-induced chromosome errtions nd lipid peroxidtion in rts. Phrmcol Res 2001; 43, 6: Reifen R, Nissenkorn A, Mts Z, Bujnover Y. 5-ASA nd lycopene decrese the oxidtive stress nd inflmmtion induced y iron in rts with colitis. J Gstroenterol 2004; 396: Gupt SK, Trivedi D, Srivstv S, Joshi S, Hlder N, Verm, SD. Lycopene ttenutes oxidtive stress induced experimentl ctrct development: n in vitro nd in vivo study. Nutr 2003; 19: Heer D nd Lu QY. Overview of mechnisms of ction of lycopene. Exp Biol Med 2002; 227: Tpiero H, Townsend DM, Tew KD. The role of crotenoids in the prevention of humn pthologies. Biomed Phrm 2004; 58: Mtos HR, Di Mscio P, Medeiros MH. Protective effect of lycopene on lipid peroxidtion nd oxidtive DNA dmge in cell culture. Arch Biochem Biophys 2000; 383 (1): Velmurugn B, Bhuvneswri V, Ngini S. Antiperoxidtive effects of lycopene during N- methyl-n'-nitro-n-nitrosogunidine-induced gstric crcinogenesis. Fitoterpi 2002; 73, 7-8: Ohkw H, Ohishi N, Ygi K. Assy for lipid peroxides in niml tissues y thiorituric cid rection. Anl Biochem 1979; 95: Ellmn G. Tissue sulphydryl groups. Arch Biochem Biophys 1959; 82: Yzışm Adresi: İzzet KARAHAN, Fırt Üniversitesi, Veteriner Fkültesi, Frmkoloji ve Toksikoloji Anilim Dlı, Elzığ TÜRKİYE Tel: e-post: ikrhn@firt.edu.tr 43