Astaksantinin arpe-19 hücrelerinde sigara dumanı bileşenlerinden hidrokuinon ile oluşturulan oksidatif stres modelinde antioksidan parametreler (GSH, GSH-PX, MDA), ca+2 sinyali ve apoptosis düzeyleri üzerine olan etkisinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmanın amacı antioksidan bir molekül olan astaksantinin (AST), sigara içerisinde yüksek oranda bulunan hidrokuinon (HQ) ile oluşturulan oksidatif stres modelinde ARPE-19 hücreleri üzerine koruyucu etkinliğini, oksidatif stres parametrelerinden MDA düzeyleri ile antioksidan moleküllerden GSH ve GSH-Px düzeyleri inceleyerek ve hücre içerisindeki Ca+2 salınım miktarı ve apoptotik yolağın tetikleyicilerinden kaspaz ailesine ait proteinlerin tayini yapılarak, araştırmaktır.ARPE-19 hücreleri; Kontrol, Astaksantin, Hidrokuinon, Astaksantin+ Hidrokuinon olmak üzere dört ana gruba ayrıldı. Lipid peroksidasyon (LP) (MDA) düzeylerinde kontrol grubuna kıyasla HQ grubunda istatistiksel olarak artış olduğu (p<0.05), AST ile HQ ve AST gruplarında ise önemli bir değişiklik olmadığı gözlemlendi (p<0.05).GSH düzeylerinde kontrol grubuna kıyasla AST grubunda istatiksel olarak ararttığı , HQ ve AST grubunda ise önemli düzeyde artış olduğu gözlendi (p<0.05). ARPE-19 hücreleri HQ ile inkübe edildiğinde kontrol grubuna kıyasla istatiksel olarak azaldığı gözlemlendi (p<0.05). GSH-Px düzeylerinde kontrol grubuna kıyasla AST ile HQ ve AST grubunda istatistiksel olarak artış olduğu gözlendi (p<0.05). ARPE-19 hücreleri HQ ile inkübe edildiğinde kontrol grubuna kıyasla önemli bir değişiklik olmadığı gözlemlendi (p<0.05).Hücre içi Ca+2 salınım düzeylerinde astaksantin uygulamasında kontrole kıyasla herhangi bir değişiklik olmadığı belirlendi. Ancak hidrokuinon uygulamasının Ca+2 salınımını hem kontrol grubuna hem de astaksantin grubuna kıyasla istatistiksel olarak anlamlı düzeyde arttırdığı belirlendi (p<0.05). Bu durum astaksantin uygulaması ile istatistiksel olarak anlamlı düzeyde azaltılmıştır (p<0.001). Mitokondriyal depolarizasyon ve ROT düzeylerinde kontrol grubuna kıyasla HQ grubunda istatistiksel olarak artış olduğu gözlendi (p<0.05). ARPE-19 hücreleri AST ile tek başına inkübe edildiğinde kontrol grubuna kıyasla ROT düzeylerinde herhangi bir değişiklik gözlemlenmedi. HQ+AST ile inkübasyonununda HQ grubuna kıyasla istatistiksel olarak azaldığı gözlemlendi (p<0.05). Apoptozis düzeyleride yukarıda yazılan sonuçlara benzer özellik göstererek HQ ile inkübasyonun hücre apoptozisini istatistiksel olarak önemli düzeyde arttıdığını ve AST ile inkübasyonun sonucunda apoptozis düzeylerinin istatistiksel olarak önemli düzeyde azaldığını gösterdi.Sonuç olarak bu çalışmada AST' in ARPE-19 hücrelerinde oksidatif stres etkisi karşısında koruyucu etkisinin olduğu gösterilmektedir. Bu özelliği nedeniyle AST, ilerlemiş yaşla birlikte zayıflayan antioksidan savunma sistemini güçlendirmede önemli etkinliğe sahip olabilir. Anahtar Kelimeler: ARPE-19 Hücreleri, Astaksantin, Ca+2 salınım mekanizması, Hidrokuinon, Oksidatif stres.

In this study, the protective effect of Astaxanthin (AST) will be evaluated in ARPE-19 cells exposed to hydrokuinon (HQ) found high amounts in cigarette. MDA, GSH and GSH-Px levelswere also determined. In addition to this, intracelluler calcium release levels and caspase-3 and -9 activities were determined. ARPE-19 cells were divided into four groups as defined; Control, Astaxanthin, Hydrokuinon, Astaxanthin+ Hydrokuinon.Lipid peroxidation (LP) (MDA) levels; were significantly increased in HQ group compared to control group (p<0.05). However, we did not determine any statistical significant difference between AST and AST+HQ groups compared to the control group (p<0.05).. GSH levels were significantly increased in AST and AST+HQ groups (p<0.05) when compared to control group. GSH levels were significantly decreased in HQ group, when compared to control group (p<0.05). GSH-Px activities were also increased in AST and AST+HQ groups when compared to control group. However; HQ administraation significantly decreased GSH-Px activities compared to control group (p<0.05). Intracellular Ca2+ release levels were also determined. We did not determine any significant differences between AST and control group samples. However, we determined that HQ administration significantly increased intracellular Ca2+ release (p<0.001). Moreover, AST administration regulated and decreased the intracellular Ca2+ release after HQ administration. Mitochondrial depolarization and ROS levels were significantly increased after incubation with HQ compared to control group samples (p<0.05). AST administration did not alter ROS levels. But, ROS levels were significantly decreased in AST+HQ group compared to HQ group samples. Apoptosis levels; statistically increased in HQ group, on the contrary decreased in AST group. In conclusion, we evaluated the protective effects of an antioxidant molecule AST against HQ induced oxidative stress model in ARPE-19 cells. That's why AST is able to support reduced antioxidant defence system by age.Keywords: ARPE-19 cells, Astaxanthin, Hydrokuinon, Intracellular Ca2+ release, Oxidative stress.