İnvivo ve invitro koşullarda lityumun wistar türü sıçanlarda beyin sodyum-potasyum adenozin 5` trifosfataz enzim kinetiğine etkisi

Abstract

6. ÖZET Bu çalışma lityumun sıçan beyin gri dokusunda saflaştırılan Na+ -K^/ATPaz enzimi üzerine olan etkisini göstermek amacıyla yapılmıştır. Çalışmada kullanılan wistar türü sıçanlara (150-250 gr. ) üç hafta süre ile 60 ırıK/kg yem içeren lityum klorür içeren bir gıda rejimi uygulanmıştır. Na+-K+/ATPaz enziminin saflaştırılmasında yıkama ve santrifüj teknikleri kullanılmıştır. ATP 'den açığa çı kan inorganik fosfatın ölçülmesi prensibine dayanarak saptanmış tır. Lityum diyeti sırasında deney hayvanlarının ağırlıklarının arttığı ve plasma lityum seviyesinin ise sabit olduğu gözlenmiş tir. Çalışmamızda lityumun sıçan beyin gri dokusunda lokalize olduğu görülmüştür. f Yapılan çalışmalarda Na+-K?/ATPaz enziminin en ideal saklama koşullarının -20°C ve -75°C olduğu saptanmıştır, üç hafta süre ile lityum verilmesi sonucu beyin gri dokusu Na -K /ATPaz enziminde istatistiki açıdan anlamlı bir düşüş gözlenmiştir <P<0.001). Kontrol ve lityum diyeti uygulanan gruplardan elde edilen beyin gri madde dokusunda çeşitli sodyum derişimlerinde Na* -K/ATPaz aktivitesi incelenmiştir. Yaptığımız çalışma bize azda olsa sodyum derişiroinin artışına bağlı olarak lityumun enzim aktivitesini arttırdığı izlenimini vermektedir. Kontrol ve deney grubu sıçanların beyin gri madde dokusundan hazırlanan Na+-K*/ATPaz enzimine çeşitli derişimlerdeki potasyumun etkisi incelenmiştir. Kontrol ve deney grubu kıyaslandığında 10 mM potasyum derişimine kadar gözlenen değişimlerin istatistiki açıdan anlamsız olduğu saptanmıştır (P<0.05). Potasyum derişimi arttıkça saptanan inhibisyonların istatistiki açıdan anlamlı olduğu bulunmuştur (P<0.001>. 73Yaptığımız in vivo ve in vitro çalışmalarda lityumun Na+ -K+/ATPaz enzimi üzerine bifazik etkisi olduğunu göstermek tedir. Lityumun in vitro koşullarda enzim aktivitesi üzerine olan direkt etkisi potasyum ve sodyum klerensine bağlı olarak dalgalanmalar göstermektedir. Gerek in vivo gerekse in vitro koşullar da lityuma bağlı enzim aktivitesi değişiminin fizyolojik koşul lardaki endojen inhibitor veya uyarıcılardan kaynaklanabileceğini düşündürmektedir. Bu çalışmamızda beyin gri dokusundan saflaştırılan Na -ît/ATPaz aktivitesi için gerekli olan ATP derişimleri araştırılmıştır. Bunun yanı sıra lityumun etkisinin ATP derişimine bağlı olup olmadığı incelenmiştir. Yaptığımız çalışmada beyin gri dokusundaki enzim için en uygun ATP derişimi kontrol ve lityum diyeti uygulanan grublarda 3 mM olarak saptanmıştır. Ayrıca kontrol ve deney grupları için Km değerleri saptanmıştır. Km değerleri kontrol grubu için 12.5 mM, lityum diyeti uygulanan grub için ise 6,25 mM olarak saptanmıştır. ATP 'nin her bir derişimi için kontrol grubu ile karşılaştırıldığında' lityum diyeti uygulanan grupta bir inhibisyon gözlenmiştir. / Elde ettiğimiz bulgulara göre potasyumun gerek kontrol gerekse lityum grubunda ouabainin enzim aktivitesinde dalgalan malara neden olduğunu göstermiştir. Ancak her iki grupta da ouabain enzim reaksiyonuna potasyum etkisinin kompetetif olduğu ve potasyumun ouabain inhibisyonuna antoganist bir etki göstererek bu inhibisyonu mümkün olduğunca azalttığını göstermektedir. Lityumun etkisi ise potasyumun bu etkisini daha şiddetlendirdiği elde ettiğimiz bulgularda açıkça görülmektedir. Çalışmamızda elde edilen sonuçlara göre lityumun etki mekanizmasında Na*-K y'ATPaz enziminin sorumlu olabileceği izlenimi elde edilmiştir.. 74

This study has been done in order to show the effect of lithium on the Na-K+/ATPaz enzyme which has been purified on rat brain graytissue. The wistar rats (150-250 gr) used in the study were on a diet which contained 60 xnM/kg food with lithium chloride and lasted 3 weeks. ' I Within the purifying process of Nsf-lf/ATPaz enzyme, washing and centrifugal techniques have been utilized. It has been determined based on the principle of measuring inorganic phosphate which is released from the breakdown of ATP. Throughout the lithium diet, it has been observed that the weight of the subjects increased while the level of plasma lithium stayed the same. In the study, it was also observed that lithium was localized in the rat brain gray tissue. During the studies that have been carried out, it has been determined that the best conditions to preserve Na+-K )`ATPaz enzyme is -20°C and -75°C. After 3 weeks lithium was given, a statistically meaningful decrease was observed in the brain gray tissue Na+-K J'ATPaz enzyme. In the brain gray material tissue from the control and experimental groups Na+-K )`ATPaz activities were observed in different sodium concentrations. Throughout the study, we had the impression that lithium increases the enzyme activity depending on the increase of sodium concentration. The effect of potassium in different concentrations on enzymes prepared from the brain gray tissue of rats both in the control and experimental group has been examined. When control and experimental groups are compared, it has been understood that the changes, up to 10 mM potassium concentration, are statistically meaningless. The inhibitions which are observed during the increase of 75potassium concentration are considered statistically meaningful. Invivo and invitro studies show that lithium has on biphasic effect on Na -r /ATPaz enzyme. The direct effect of lithium under invitro conditions on enzyme activities fluctuates in accordance with the potassium and sodium clearance. The change in enzyme activity depending on lithium under both invivo and invitro conditions is thought to be because of androgen inhibitor under physiologic conditions or stimuli. This study attemps to investigate ATP concentration which is necessary for Na+-K+/ATPaz activity that has been purified in brain gray tissue. It also aims to find out whether the effect of lithium depends on ATP concentration or not. The study showed us that the most suitable ATP concentration for the enzyme in brain gray tissue is 3 mM and also Km values are found for both control and experimental groups. Km value is 12. 5 mM for control group and 6. 25 mM for experimental group. When control group is compared with ATP' s each concentration, an inhibition is observed in the group which has lithium diet. According to the results, potassium caused some changes in auabain enzyme activity in both control and lithium group. However in both groups, it has been observed that the effect of potassium is competitive to ouabain enzyme activity and potassium is reducing the inhibition by showing antagonist effect on potassium ouabain inhibition. The results also clearly show that lithium strengthens the effect of potassium. According to the results of the study, Na+ -K/ATPaz enzyme may be responsible for lithium's effects mechanization. 76