Sıcaklık stresinin yaşa bağlı olarak eritrosit antioksidan sistemine ve lipid peroksidasyonuna etkileri

Abstract

ÖZET Bu çalışmada sıcaklık stresinin yaşa bağlı olarak eritrosit antioksidan enzim aktivitelerine ve lipid peroksidasyonuna olan etkileri araştırılmıştır. Bu amaçla. 1. 3. 6 ve 12 aylık erkek Wistar sıçanları kullanılarak, kontrol (22 °C) ve sıcaklık stresi (40 °C) grupları oluşturulmuştur. Sıcaklık stresi grupları, 3 ve 7 gün süresince sıcaklık stresine maruz bırakılmıştır. Tüm gruplardaki sıçanların eritrosit, G-6-PD. Cu,Zn-SOD, CAT. GSH-Px ve GST aktiviteleri, GSH. GSSG ve TBARS düzeyleri ölçülmüş ve GSH/GSSG oranları belirlenmiştir. G-6-PD aktivitesi, 3 ve 7 günlük sıcaklık stresi sonunda 1 ve 6 aylık sıçanlarda artarken. 12 aylık sıçanlarda azalmıştır. 1 ve 3 aylık sıçanların Cu.Zn- SOD aktivitesi, 3 ve 7 gün süresince sıcaklık stresine maruz bırakılmalarından sonra kontrollerine göre azalırken, 6 ve 12 aylık sıçanların Cu,Zn-SOD aktiviteleri artmıştır. 3 ve 6 aylık sıçanların CAT aktiviteleri. 3 ve 7 gün süresince sıcaklık stresine maruz kalmalarının sonunda artarken, 12 aylık sıçan grubunun CAT aktivitesi sıcaklık stresi sonunda değişime uğramamıştır. 3. 6 ve 12 aylık sıçanların 3 ve 7 gün süresince sıcaklık stresine maruz kalması sonunda, GSH-Px aktiviteleri artarken, 1 aylık sıçanların GSH-Px aktivitesinin azaldığı tespit edilmiştir. 3 ve 7 günlük stres sonunda, 1 ve 12 aylık sıçanların GST aktiviteleri artarken, 3 aylık sıçanların GST aktivitelerinin azaldığı görülmüştür. 1, 3 ve 6 aylık sıçanların 3 ve 7 günlük sıcaklık stresine maruz kalmaları sonucunda, GSH düzeylerinde önemli derecede azalma meydana gelirken, 12 aylık sıçanların GSH düzeyinin 3 günlük stres sonunda değişmediği görülmüştür. 1, 3 ve 6 aylık sıçanların 3 ve 7 günlük sıcaklık stresine maruz kalmaları sonucunda, GSSG düzeylerinde artma meydana gelmiştir. 12 aylık sıçan grubunda, 3 günlük sıcaklık stresi sonunda GSSG düzeyinde azalma meydana gelirken. 7 günlük sıcaklık stresinin bu grubun GSSG düzeyini etkilemediği görülmüştür. 1, 3 ve 6 aylık sıçanlara 3 ve 7 günlük sıcaklık stresi uygulaması sonucunda, GSH/GSSG oranlan azalırken, 12 aylık sıçanların GSH/GSSG oranlarında artış meydana gelmiştir. 3 ve 7 günlük sıcaklık stresi sonucunda, tüm yaş gruplarının TBARS düzeyleri artmıştır. Sonuçta, 3 günlük sıcaklık stresine göre 7 gün süreyle uygulanan sıcaklık stresinin enzim aktivitelerini, GSH,GSSG ve TBARS düzeylerini daha fazla etkilediği görülmüştür. Yapılan korelasyon analizleri sonucunda, kontrol grubunda yaşa bağlı olarak G-6-PD, Cu, Zn-SOD, CAT ve GST aktiviteleri, GSSG ve TBARS düzeyleri artarken, GSH-Px aktivitesi, GSH düzeyi azalmıştır. 3 günlük sıcaklık stresi uygulanan gruplarda, yaşla birlikte Cu, Zn-SOD aktivitesinin arttığı, G-6-PD ve CAT aktivitesinin azaldığı bulunmuştur. 7 gün süreyle sıcaklık stresi uygulanan gruplarda, yaşla birlikte Cu,Zn-SOD ve GSH-Px aktiviteleri, GSH düzeyi artarken, G-6-PD ve CAT aktivitesi ve GSSG düzeyi azalmıştır. Yaşlanmada en çok Cu, Zn-SOD aktivitesi etkilenirken, CAT, GSH-Px ve GST aktiviteleri, GSH, GSSG ve TBARS düzeylerinin sıcaklık stresinden daha çok etkilendikleri bulunmuştur. Yaşlanma ve stresin etkileri birlikte incelendiği zaman, bu iki faktörün en fazla G-6-PD aktivitesini etkilediği belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: Sıcaklık stresi, yaş, antioksidan enzimler, lipid peroksidsyonu, eritrosit, sıçan.

ABSTRACT In this study, age-dependent effects of heat stress on rat erythrocyte antioxidant enzyme activities and lipid peroxidation were examined. For this purpose, 1. 3, 6 and 12 month old Male Wistar rats were used as control groups (22°C) and heat stress groups that were exposed to heat stress (40°C) for 3 and 7 days. Erythrocyte activities of glucose-6-phosphate dehydrogenase (G- 6-PD). Cu. Zn-Superoxide dismutase (Cu, Zn-SOD), catalase (CAT), selenium dependent glutathione peroxidase (GSH-Px), glutathione-S-transferase (GST) and erythrocyte levels of thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS), reduced glutathione (GSH), oxidized glutathione (GSSG) and GSH/GSSG ratios were determined in all experimental groups. Glucose-6-phosphate dehydrogenase activity was increased in 1 and 6 month old rats after 3 and 7 days of heat stress, whereas in 12 month old rats the activitiy of G-6-PD was significantly decreased. 3 and 7 days of heat stress caused a decrease in Cu, Zn-SOD activity in 1 and 3 month old rats while it induced an increase in Cu, Zn-SOD activity in 6 and 12 month old rats. Heat stress caused a significant increase in CAT activity in 3 and 6 month old rats while it did not change CAT levels in 12 month old rats. 3 and 7 days of heat stress caused an increase in GSH-Px activity in 3, 6 and 12 month old rats while it induced a decrease in GSH-Px activity in 1 month old rats. Glutathione-S-transferase activity was increased in 1 and 12 month old rat groups after heat stress, while the activity of GST was decreased with heat stressed in 3 month old rats. Erythrocyte levels of GSH significantly decreased in 1, 3 and 6 month old rats after 3 and 7 days of heat stress, while no change was observed in GSH levels in 12 month old rats after 3 days of heat exposure. Oxidized glutathione levels increased in 1. 3 and 6 month old rats after 3 and 7 days of heat stress. In 12 month old rats, 3 days of heat stress induced a decrease in GSSG levels, while 7 days of heat stress caused no significant change. GSH/GSSG ratios were decreased in 1, 3 and 6 month old rats after 3 and 7 days of heat stress, whereas in 12 month old rats after 3 and 7 days of heat stress this ratio was increased. TBARS levels were significantly increased in all groups following 3 and 7 days of heat stress. These data show that 7 days of heat stress is more effective in altering erythrocyte antioxidant enzyme activities and levels of GSH, GSSG and TBARS, when compared to 3 days of heat stress. Correlation analysis showed that, the activities of G-6-PD, Cu,Zn-SOD, CAT and GST, and the levels of GSSG and TBARS increased, while GSH-Px activity and GSH level decreased in control group relative to age. In groups exposed to 3 days of heat stress Cu, Zn-SOD activity was found to be increased and G-6-PD and CAT activities were found to be decreased relative to age. Groups exposed to 7 days of heat stress showed an age-dependent increase in Cu, Zn-SOD and GSH-Px activities and GSH levels and an age-dependent decrease in G-6-PD and CAT activities and GSSG level. The reported data suggests that aging influences mostly Cu, Zn-SOD activity while heat stress affects CAT, GSH-Px and GST activities and GSH, GSSG and TBARS levels. When examining the effects of heat stress and aging at the same time, it is interesting to note that both factors mostly influence G-6-PD activity. Key Words: Heat stress, ageing, antioxidant enzymes, lipid peroxidation, erythrocyte, rat.