Talasemi hastalarında oksidatif stres ve eser element düzeylerinin araştırılması

Abstract

Talasemiler, otozomal resesif geçiş gösteren, hemoglobin (Hb) zincirlerinden birinin veya birkaçının hasarlı sentezi sonucu gelişen hipokrom mikrositer anemi ile karakterize heterojen bir grup hastalıktır. Bu hastalığı nedeni ile takipli kişilerde sağkalım için tekrarlanan kan nakline ihtiyaç duyulmaktadır. Bu durum demir aşırı yüklenmesi, antioksidan enzimlerin değiştirilmesi ve diğer eser element seviyeleri nedeniyle oksidatif strese ve doku hasarına neden olabilir. Bulgular ışığında, talasemi hastalarında oksidatif stresin başlıca nedeninin, ikincil demir yüklemesi, serum elementlerindeki değişiklikler ve antioksidan enzim düzeyleri ile aşırı serbest radikal üretimine bağlı doku hasarından kaynaklandığını gösterildi. Talasemi hastalarında bakır, demir ve çinko gibi eser elementlerin rolünü belirlendi. Talasemi hastalarında oksidatif hasarın ve ilgili komplikasyonların boyutunu azaltmak için gerekli eser elementler ve mineraller ile birlikte selektif antioksidanların uygulanması daha fazla değerlendirmeye ihtiyaç duyar. Talasemi ve sağlıklı kişiler arasındaki eser element ve oksidatif marker düzeylerinin talasemi hastalarındaki öneminin belirlenmesi amaçlandı. Amaç: Çalışmamızda talasemi tanısı olan hastalarda oksidatif stres ve eser element düzeylerinin belirlenmesi ve talasemi hastalarında bu değerlerin yeni tedaviler geliştirmek açısından öneminin ortaya çıkarılması amaçlandı.Gereç Yöntem: Çalışmamızda Hatay Devlet Hastanesi talasemi merkezine 01.10.2017-01.10.2018 tarihleri arasında başvuran talasemi tanısı olan 65 hasta ile Mustafa Kemal Üniversitesi Tıp Fakültesi İç hastalıkları Anabilim Dalı Dahiliye Polikliniğine başvuran 56 sağlıklı kişi kıyaslandı. Talasemi hastalarının takip ve tedavisinde rutin olarak hemogram 24 parametreli, akut faz proteinleri (CRP), ve biyokimyasal analizleri(AST, ALT, Total Bilurubin, Alkalen fosfataz) abott C-800 model biyokimya otoanalizöründe çalışıldı. Hastaların kanlarından DNA'ları poncz yöntemine uygun olarak izole edildi ve moleküler mutasyonları rutin olarak merkez laboratuvarımızda sekanslama yöntemi ile saptandı. Hasta ve kontrol örneklerimizde Atomik absorbsiyometre ve/veya ICP ile hizmet alımı olarak eser elementler (Fe,Mg,Ca, Cu,Zn gibi) çalışıldı. Antioksidan enzimlerden katalaz(CAT), superoksit dismutaz(SOD), Glutatyon peroksidaz(GSH) mikro eliza yöntemi ile Tıbbi Biyokimya anabilim dalımızda çalışıldı.Bulgular: Çalışmada 65 hasta, 56 kontrol; toplam 121 katılımcı yer almıştır. Katılımcıların %58,7's, (n=71) erkek, %41,3'ü (n=50) kadın ve yaş ortalaması 21,29±3,99 yıldır.Hasta ve kontrol gruplarında SOD, katalaz ve GPX değerleri karşılaştırıldı. SOD hastalarda 7,54±2,43; kontrollerde 13,81±4,56 olup hasta grubunda kontrollere göre dahaIXdüşük bulundu (p<0,001). Katalaz hastalarda 109,83±91,21; kontrollerde 85,34±55,20 olup hasta ve kontroller arasında fark olmadığı saptandı (p=0,089). GPX hastalarda 737,45±485,47; kontrollerde 591,00±87,26 olup hasta grubunda kontrollere göre daha yüksek olduğu gözlemlendi (p<0,001).Hasta ve kontrol gruplarında Ca, Fe, Cu, Zn ve Mg'nin değerleri karşılaştırıldı. Ca ortalaması hasta grubunda 16.200,74 ±5.098,54; kontrol grubunda 34.116,92±11.430,86 olup hasta grubunda kontrollere göre daha düşük olduğu bulundu (p<0,001). Fe hastalarda 99.636,51±27.399,26; kontrollerde 104.267,71±28.745,58 olup hasta ve kontroller arasında fark olmadığı gözlemlendi (p=0,367). Cu hastalarda 27.909,12±11.723,51; kontrollerde 62.538,53±24.727,62 , Zn hastalarda 4.481,38±1.701,48; kontrollerde 6.956,45±2.346,50 Mg ise hastalarda 58.337,25±22.023,29; kontrollerde 122.320,54±38.868,56 olup hasta grubunda kontrollere göre daha düşük olduğu gözlemlenmişir (p<0,001).Sonuç: Çalışmamızda talasemi tanısı olan olgularda oksidan-antioksidan sistem değerlendirmesinde oksidatif sistem parametrelerinden SOD düzeyinin kontrol grubuna göre belirgin olarak azalmış olduğu tespit edildi. Ayrıca eser elementler açısından değerlendirilen bu calışmada Ca, Cu, Zn, Mg değerlerinde hasta grubunda kontrol grubuna kıyasla anlamlı derecede düşük bulundu. Talasemi tanısı olan hastalarda tespit ettiğimiz yüksek oksidatif stres durumundan dolayı bu çalışmada bulgularımız ışığında, hastalara doğal veya sentetik antioksidanlarla esas tedaviye destek tedavilerin verilmesinin oksidatif stresi azaltacağını veya önleyebileceğini, böylece tedavi etkinliğinin artabileceğini düşünmekteyiz. Anahtar Kelime: Talasemi, oksidatif stres, eser element, süperoksit dismutaz, glutatyon peroksidaz.

Summary: Thalassemia is a part of heterogeneous group of diseases characterized by hypochromic micrositeral anemia that develops autosomally recessive, resulting in damaged synthesis of one or several of the hemoglobin chains. Patients with this disease need repeated blood transfusions for survival. This may cause oxidative stress and tissue injury due to iron overload, altered antioxidant enzymes, and other essential trace element levels. The findings indicate that oxidative stress in patients with thalassemia is mainly caused by tissue injury due to over production of free radicals by secondary iron overload, alteration in serum trace elements and antioxidant enzyme levels. The role of trace element levels in thalassemia patients like copper, iron and zinc are shown. The administration ofselective antioxidants along with essential trace elements and minerals to reduce the extent of oxidative damage and related complications in thalassemia still need further evaluation. By determining thalassemia mutations and trace element levels, the importance of oxidative stress and trace element levels in thalassemia patients compared to healthy controls are shown.Objective: In our study it is aimed to determine trace elements and oxidative stress levels of thalassemia patients and discuss the importance of these measurements for new potential treatment regimens.Methods: In our study, 65 thalassemia patients and 56 healthy subjects administrated to Mustafa Kemal University Medical Faculty Internal Medicine Department between 01.10.2017-01.10.2018 were compared. In the follow-up and treatment of thalassemia patients, hemogram was applied with 24 parameters, acute phase proteins (CRP) and biochemical analysis (AST, ALT, Total Bilirubin, Alkaline phosphatase) were measured by Abott C-800 biochemistry automatic analysis device. DNAs of patients were extracted from blood samples by poncz method and mutations were routinely determined in our central laboratory by sequencing. In our patient and control samples, trace elements (Fe, Mg, Ca, Cu, Zn) were measured by atomic absorptiometer and / or as service delivery from ICP. Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), Glutathione peroxidase (GSH) antioxidant enzymes were studied in our Medical Biochemistry Department with ELISA method.Results: The study included 65 patients and 56 controls, in total 121 participants. Of the participants, 58.7% (n = 71) were male, 41.3% (n = 50) were female, and the mean age was 21.29 ± 3.99 years. SOD, catalase and GPX values were compared between patient and control groups. SOD values were 7.54 ± 2.43 in patients; 13.81 ± 4.56 in the controls and SOD values were lower in the patient group than controls (p <0.001). Catalase values were 109,83±91,21 in patients and 85,34±55,20 in the control group, thus there was no significant difference between the patient and controls (p = 0.089). GPXXIvalues were 737,45 ± 485,47 in patients, 591,00 ± 87,26 in the controls and in the patient group GPX values were higher than the control group (p <0,001). Ca, Fe, Cu, Zn and Mg levels were compared between the patient and control groups. The mean Ca level was 16,200,74 ± 5,098,54 in the patient group and 34,116,92 ± 11,430,86 in the control group and the patient group had lower Ca levels than the control group (p<0.001). The mean Fe level was 99,636,51±27,399,26 in patient group and 104.267,71±28.745,58 in the control group and there was no significant difference between the patient and controls (p = 0.367). The mean Cu level was 27,909,12±11,723,51 in the patient group and 62,538,53±24,727,62 in the control group and Cu levels were lower in the patient group compared to the controls (p <0.001). The mean Zn level was 4,481,38±1,701,48 in the patient group and 6,956,45±2,346,50 in the control group and Zn levels were lower in the patient group compared to the controls (p<0.001). The mean Mg level was 58,337,25±22,023,29 in the patient group and 122,320,54±38,868,56 in the control group and Mg levels were lower in the patient group compared to the controls (p <0.001).Conclusion: In our study, by the evaluation of the oxidant-antioxidant system in patients with thalassemia diagnosis, we found that SOD levels of oxidative system parameters significantly decreased compared to the control group. In addition, trace element levels evaluation indicated that Ca, Cu, Zn and Mg levels were significantly lower in the patient group compared to the control group. In the light of our findings in this study, due to the high level of oxidative stress in patients diagnosed with thalassemia, we think that giving natural or synthetic antioxidants to patients may reduce or prevent oxidative stress and thus increase the effectiveness of the treatment.Key Words: Thalessemia, oxidative stress, trace element, superoxide dismutase, glutathione peroxidase.