Rat karaciğer dokusunda etanolle indüklenen oksidatif strese çinkonun etkileri

Abstract

?75- 7. ÖZET Etanol birçok mekanizma aracılığıyla ROS üretimini artırabilir. Etanol çeşitli organlarda oksidatif stresi indükleyebilir. Etanolun indüklediği oksidatif strese karaciğer diğer organlardan daha hassastır. Alkolün başlıca metabolize edildiği yer olması sebebiyle, en fazla hasar da karaciğer hücrelerinde meydana gelmektedir. Çinko, protein metabolizması için gerekli esansiyel bir eser elementtir. 300'den fazla metalloenzimin yapısında yer almakla birlikte membran bütünlüğü için de gereklidir. Aynı zamanda deri ve bağ doku metabolizmasında, yara iyileşmesinde önemli rolü bulunmaktadır. Çinko antioksidan etkisini indirekt yola hücre membran yapısını koruyarak., SOD enziminin yapışma katılarak ya da metallotioneinin doku konsantrasyonlarını artırarak, tiol grubu içeren proteinlerin oksidasj onunu etkileyerek ya da kritik bölgelerde demir ve bakır gibi redoks reaktif metallerin yerine geçerek gerçekleştirdiği bilinmektedir. Çalışmamızda, rat karaciğer dokusunda etanolle indüklenen oksidatif strese antioksidan olan çinkonun etkilerini ve histolojik bulguları inceledik. Lipit peroksidasyon belirteci olan MDA'nın etanol uygulanan gruptaki düzeyleri kontrolle karşılaşünldığmda anlamlı bir artış bulunmuştur (p<0,005). Etanol-çinko uygulanan gruptaki MDA düzeyleri kontrolle karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir düşüş saptanmıştır (p<0,05). Çinko uygulanan grubun MDA düzeyleri kontrol (p<0,005) ve alkol-çinko grubuna (p<0,005) göre yüksek bulunmuştur. Etanol grubundaki AOPP düzeyleri kontrole göre anlamlı olarak azalmıştır (p<0,005). Yalnızca çinko uygulanan grupta AOPP düzeyleri etanol grubuna göre yüksek bulunurken (p<0,005), etanol ve çinkonun birlikte uygulandığı grupta protein oksidasyonu kontrole göre düşük bulunmuştur (p<0,005). Oral çinkonun endojen çinko üzerine etkileri sadece çinko grubunda gözlenmiştir. Bu grupta çinko düzeyleri kontrole göre anlamlı olarak artmıştır (p<0,05).?76- Etanol uygulanan grapta GSH-Px aktivitesi tüm gruplara göre anlamlı olarak artmıştır (p<0,001). Etanol-çinko grabundaki GSH-Px aktivitesi kontrole göre yüksektir (p<0,001). Glutatyon redüktaz ve GST aktiviteleri tüm gruplarda kontrole göre anlamlı bir değişiklik göstermemiştir. Etanol uygulanan grupta SOD aktivitesi kontrole göre yüksek bulunurken (p<0,005), alkol-çinko grubuna göre düşük bulunmuştur (p<0.005). Etanol-çinko ve çinko gruplarındaki SOD aktiviteleri kontrole göre anlamlı olarak artmıştır (p<0.001). Elanol ve çinkonun karaciğer dokusundaki etkilerini histolojik olarak da inceledik. Etanol uygulanan grupta sinüzoidlerde dilatasyon, az sayıda hepatosit çekirdeğinde apoptik görünüm, hepatosit sitoplazmasında lipit granülleri, sinüzoid endotel hücrelerinde vakuolizasyon, hepatositler arasında bağ doku artışı görülürken, etanol-çinko grubunda sinüzoidlerdeki dilatasyonun azaldığı, hepatosit sitoplazmasında lipit birüonıinin olmadığı, vakuolizasyonun azaldığı saptanmıştır. Çinko uygulanan grupta genel yapı normale yalan olmasına ve hepatositler arasında bağ doku birikimi gözlenmemesine rağmen sinüzoitlerde minimal dilatasyon ve endotel hücrelerinde yaygın vakuolizasyon saptanmıştır. Çalışmamızın biyokimyasal ve histolojik bulguları, etanolun karaciğerde oksidatif strese neden olduğunu göstermektedir. Bulgularımıza göre çinkonun, etanole bağlı karaciğer hasan üzerinde iyileştirici bir etki gösterdiği ve bu etkiyi karaciğerde oksidatif stresi azaltarak yaptığım söyleyebiliriz. Ancak çinko sağlıklı ratlarda kullanıldığında oksidatif stresi artırıcı yönde davranabilmektedir. Bu nedenle çinkonun antioksidan olarak uygun dozunun belirlenmesine yönelik ileri insan ve hayvan çalışmalarının gerekli olduğunu düşünüyoruz.

-77- 8. SUMMARY Ethanol is able to enhance the production of ROS through a number of mechanisms. Ethanol promotes oxidative stress in several organs. Among these, liver is more vulnerable to ethanol-induced oxidative damage than the other organs, because ethanol is mainly metabolized in the liver. Zinc is known as an essential trace element necessary for protein metabolism. It is necessary for membrane integrity and also involved in the structure and function of over 300 metalloenzymes. It has important functions in skin and connecting tissue metabolism as well as in wound healing. It exerts its antioxidant effects indirectly by maintaining membrane structures, involving in the structure of SOD, increasing the metallothionein concentrations and, competing with the redox reactive metals, iron and cuprous, for critical binding sites. In our study, the oxidative stress induced by ethanol, the antioxidant effects of zinc and the histological observations in the rat liver were investigated. The MDA levels were found to be significantly higher in the ethanol group than those in the control group (p<0,005). There was a significant decrease in the ethanol-zinc group with respect to the control group (p<0,05). In the zinc group MDA levels were higher with respect to the control and the ethanol-zinc group (p<0,005, and p<0,005, respectively). The AOPP levels decrased significantly in the ethanol group compared with the control group (p<0,005). There was a significant increase in the zinc group with respect to the ethanol group (p<0,005). In the ethanol-zinc group AOPP levels decreased significantly compared with the control group (p<0,005). The effect of dietary zinc on the endojen zinc levels were investigated and the zinc levels were increased significantly only in the zinc group compared with the control group (P<0,05).-78- GSH-Px activity in the ethanol group were increased significantly with respect to the all groups (p<0,001). There was a significant increase in the ethanol-zinc group compared with the control group (p<0,001). The glutathione reductase and glutathione-S-transferase activities were not changed significantly in all groups with respect to the control group. The SOD activity in the ethanol group were increased with respect to the control group (p<0,005), and significantly decreased compared with the ethanol-zinc group (p<0,005). There was a significant increase in both ethanol-zinc and zinc groups compared with the control group (p<0,001). In addition, the effects of ethanol and zinc on the liver tissues were investigated histologically. Dilatation in sinousoids, lipid granulles in hepatocyte cytoplasm, vacuolisation in sinusoidal endothelial cells, increase in fibrotic tissue between hepatocytes, and apoptic appearance in some of the hepatocyte nucleuses were observed in the ethanol group. In the ethanol-zinc group, the lipid granulles were not observed. Both the dilatation in sinusoids and the vacuolization were decreased. Although the general structure seemed to be normal and any fibrotic tissue increase was not seen, we observed minimal dilatation in sinuzoids and vacuolization in endothelial cells in the zinc group. The biochemical and histological results of our study showed that ethanol caused oxidative stress in the liver of rats. According to our results, zinc was an antioxidant ameliorating the oxidant effects of ethanol in the liver. However, zinc might increase the oxidative stress in healthy rats. For this reason, further animal and human studies were needed to clarify the suitable antioxidant dose of zinc.