Kronik organofosfat intoksikasyonu oluşturulan ratlarda N-Asetil Sisteinin arka kök ganglion hücrelerinde kalsiyum sinyali ve oksidatif stres üzerine etkilerinin araştırılması

Abstract

Organofosfatlar tıp, endüstri ve tarımda yaygın olarak kullanılan potent nörotoksik kimyasal ajanlardır. Birçok çalışmada akut kolinerjik toksisiteye neden olan akut yüksek doz maruziyet ya da uzun dönem subklinik düşük dozlarda maruziyetten kaynaklanan uzun dönem kalıcı kronik nörotoksisite semptomlarının olduğu bildirilmiştir. Organophosphate induced chronic neurotoxicity (OPICN) olarak isimlendirilen bu nörodejeneratif bozukluğun mekanizması henüz tam olarak bilinmese de yüksek toksik doz organofosfat bileşiklerinin beyinde nekrotik nöronal hücre ölümlerine, subletal ya da subklinik dozların ise apopitotik nöronal hücre ölümü ve oksidatif strese neden olduğunu düşündürmektedir.Etik kurul onayı alındıktan sonra ağırlıkları 250-300 g, 12-16 haftalık 36 adet erkek Wistar albino rat rastgele dört gruba ayrıldı. Kontrol grubundaki (Grup K, n=8) ratlara hiçbir uygulama yapılmadı. N-Asetilsistein (NAS) grubundaki (Grup N, n=8) ratlara 150 mg/kg NAS, diazinon grubundaki ratlara (Grup D, n=10) 30 mg/kg diazinon diazinon + NAS grubundaki ratlara (Grup D + N, n=10) ise 30 mg/kg diazinon ve 150 mg/kg NAS 28 gün gavaj yolu ile verildi. Yirmi dokuzuncu gün arka kök gangliyon hücreleri çıkartılarak MDA, glutatyon, glutatyon peroksidaz, kalsiyum sinyali ve MTT analizleri yapıldı.Grup K ile kıyaslandığında grup D'de arka kök gangliyon hücrelerinde lipit peroksidasyonunun arttığı, indirgenmiş glutatyon ve glutatyon peroksidaz düzeylerinin azaldığı görüldü. Ca+2 sinyali ölçümlerinde diazinon grubunda hücre içi kalsiyum akışının önemli oranda attığı tespit edildi. MTT analizinde grup K ile karşılaştırıldığında hücre canlılığının yaklaşık grup D'de % 58, grup D + N'de ise % 60 olduğu görüldü (p<0.001). Diazinon uygulamasına N-asetilsistein eklenmesi lipit peroksidasyonunda önemli azalma, indirgenmiş glutatyon ve glutatyon peroksidaz düzeylerinde önemli artışla sonuçlandı. Bu grupta hücre içi kalsiyum salınımı diazinon grubuna göre düşük oldu.Sonuç olarak kronik organofosfat zehirlenmesi arka kök gangliyon hücrelerinde oksidan strese ve apopitozise neden oldu. N-Asetilsistein uygulaması antioksidan defansı desteklemiş ancak hücrelerin korunmasında yetersiz kalmıştır. Organofosfat maruziyetinde farklı antioksidanların koruyucu etkiliğini araştıran çalışmalara ihtiyaç vardır.

Organophosphorus compounds are potent neurotoxic chemicals that are widely used in medicine, industry, and agriculture. Many studies have reported long-term, persistent, chronic neurotoxicity symptoms in individuals as a result of acute exposure to high doses that cause acute cholinergic toxicity, or from long-term, low-level, subclinical doses of these chemicals. The author attempts to define the neuronal disorder that results from organophosphorus ester-induced chronic neurotoxicity (OPICN), which leads to long-term neurological and neurobehavioral deficits. Although the mechanisms of this neurodegenerative disorder have yet to be established, the sparse available data suggest that large toxic doses of organophosphorus compounds cause acute necrotic neuronal cell death in the brain, whereas sublethal or subclinical doses produce apoptotic neuronal cell death and involve oxidative stress.After approval of ethic commitee 36 Wistar albino male rats, 3-4 months of age and weighing 250-300 g, were randomly allocated into 4 groups. Group C were administered anything. Group D rats were orally administered diazinon at dose 30 mgkg-1 body weight for consecutive 28 days. Group N rats were administered N-Acethylcystein (NAC) at dose 150 mgkg-1 body weight for consecutive 28 days. Group D+N rats were orally administered diazinon in dose 30 mgkg-1 and NAC at dose 150 mgkg-1 body weights for consecutive 28 days. On 29th day were analyzed the levels of lipid peroxidation (MDA) and gluthation, the activity of gluthation peroxidase, calcium signalling, MTT in the dorsal root ganglia. Administration of diazinon resulted in significant increase in lipid peroxidation level and significant decrease in gluthation and the activity of gluthation peroxidase compared to control group. Group D rats were revealed a significantly increasing in [Ca2+]i compared to group K. Viability via MTT analyze showed significant decrease in group D and group D+N compared to group K (58% and 60% respectively). Suplementation of NAC to diazinon showed significant alteration in gluthation and the activity of gluthation peroxidase. Cytosolic Ca2+ release was significantly lower in group D+N than in those group D (p<0,05).In conclusion, chronically organophosphate intoxication resulted in oxidative stress and apoptosis. Suplementation of NAC did not have protective effects on [Ca2+]i release and apoptosis in DRG cells although enhanced the antioxidant defence. Experimental trials are needed to explore efectiveness of different antioxidants in protection of those who are in exposure to OP compounds.