Deneysel oluşturulan myokard iskemi reperfüzyon hasarında serbest radikaller üzerine Melatonin ve Vitamin E`nin etkilerinin araştırılması

Abstract

ÖZET Serbest radikallerin birçok hastalığın patogenezinde rolleri olduğuna dair çalışmalar son yıllarda giderek artmıştır. Günümüzde serbest radikallerin etkili olduğu hastalık gruplarından birisi ve belki de en önemlisini iskemik kalp hastalıkları oluşturmaktadır. Myokardial iskemi ve reperfuzyon hasan sonucu her yıl binlerce hasta myokard enfarktüsü, reperfuzyon aritmisi veya post-iskemik ventriküler disfonksiyon nedeniyle hayatını kaybetmektedir. Bu çalışma, son yıllarda önemi giderek artan ve antioksidan özelliği nedeniyle birçok hastalıkta etkin olarak kullanılmaya başlayan melatonin ve diğer bir antioksidan olan vitamin E'nin, deneysel olarak iskemi reperfuzyon (İ-R) oluşturulmuş tavşan kalp dokusunda İ-R hasarına bağlı olarak ortaya çıkan serbest radikal düzeyleri ve antioksidan sistemlerin etkinliğini araştırmak amacıyla yapılmıştır. Bu çalışmada 2500-3000 gr ağırlığında 35 adet erkek cins tavşan kullanılmış ve tavşanlar, kontrol (n=7), İ-R (n=7), İ-R +10 mg/kg melatonin uygulanan grup (n=7), İ-R + 20 mg/kg melatonin uygulanan grup (n=7) ve İ-R + vitamin E 100mg/kg uygulanan grup (n=7) olarak 5 gruba ayrılmıştır. Çalışma gruplarındaki tavşanların Langendorff (bağlanan damar) tekniği ile oluşturulan iskemi reperfuzyonu takiben kalbi çıkartılarak; kalp dokusunda meydana gelen serbest radikal hasan biyokimyasal ve histopatolojik olarak değerlendirilmiştir. Aynı zamanda tavşanlardan kan örnekleri alınarak, malondialdehid (MDA), katalaz (CAT), Glutatyon peroksidaz (GSH-Px), redükte glutatyon düzeyleri ve biyokimyasal paremetreler uygun yöntemler kullanılarak ölçülmüştür. Deneklerden elde edilen numunelerde MDA, redükte glutatyon ile antioksidan enzimlerin düzeyleri incelenmiş ve İ-R grubu diğer tedavi grupları ile karşılaştırdığında serum ve kalp doku MDA düzeylerinde istatistiksel olarak (p<0.001) anlamlı bir artış bulunmuştur. Özellikle melatoninin 20 mg/kg doz uygulandığında MDA düzeylerinde önemli derecede azalmaya neden olduğu gözlenmiştir. İskemi-reperfuzyon grubunda eritrosit GSH-Px düzeylerinin azaldığı ve bu azalmanın melatoninin yüksek dozu ile önemli derecede önlenebildiği (p<0.001), melatonin 10 mg/kg doz uygulanan grup ile vitamin E grubunda ise bu azalmanın önemli olmadığı görülmüştür. Eritrosit katalaz düzeylerinde ise, İ-R grubunda anlamlı bir şekilde azalma olmakla beraber, bu azalmanın melatoninin 20 mg/kg uygulanan dozu ile önlenebildiği, düşük doz melatonin ve vitamin E'nin buazalmaya çok etkili olmadığı görülmüştür. Biyokimyasal parametrelerden özellikle kardiyak enzim düzeylerinde (CK-MB, LDH, SGOT) iskemi-reperfuzyon grubunda, melatoninin 20 mg/kg dozunda uygulanan gruba göre artış olduğu gözlenmiştir. Histopatolojik olarak yapılan inceleme sonucunda melatoninin İ-R hasarının önlenmesinde etkili olduğu tespit edilmiştir. Yapılan birçok çalışma ile değişik dokularda melatonin ve vitamin E'nin antioksidan özelliği üzerine görüş birliğine varılmıştır. Çalışmamızda günümüz modern yaşamında oldukça önemli bir klinik problem olan myokard iskemi- reperfuzyon hasarında melatoninin özellikle yüksek dozlarda (20 mg/kg) biyokimyasal ve histopatolojik olarak anlamlı düzeylerde antioksidatif etki gösterdiği saptanmıştır. Anahtar kelimeler: İskemi-reperfuzyon, myokard, serbest radikal, melatonin, vit E.

ABSTRACT Recent studies indicate that free radicals play important role(s) in pathogenesis of many diseases. Ischemic heart disease is one of the important, may be the most important, of diseases affected by free radicals. Myocardial ischemia and reperfusion damage cause death of many patients by myocardial infarction, reperfusion arythmia and postischeamic ventricular dysfunction. Present study was aimed at investigating the effect of melatonin, which is used in many diseases due to its antioxidant effect, and vitamin E. another antioxidant, on the experimental ischemia-reperfusion on heart tissue of rabbit and the damage caused by free radicals and the efficacy of antioxidant systems. Total of 35 male rabbits (2500-3000 gr) were used in this study and animals were divided intoi five groups; control (n=7), I-R (n=7), I-R + 10 mg/kg melatonin using group (n=7), I-R + 20 mg/kg melatonin using group (n=7), I-R + vitamin E 100mg/kg using group (n=7). Ischemia reperfusion damage was formed by Langendorff technique (binding of vessel) in rabbits, subsequently hearts were removed and the free radical damage formed in the heart is studied by biochemical and histopothologic methods. Additionally, blood samples were taken and malondialdehyde (MDA), catalase (CAT), Glutathione peroxidase (GSH-Px) and reduced glutathione levels and other biochemical parameters were measured by appropriate methods. Samples taken from animals were used to measure the levels of MDA reduced glutathione and antioxidant enzymes. There was a statistically significiant increase in serum and tissue levels of MDA (p<0,001) in I-R only group compared to other groups. MDA levels especially in the group using 20 mg/kg melatonin were decreased significantly. In the I-R group, eritrosit GSH-Px levels were decreased and this reduction was inhibited significantly by high concentration of melatonin (p<0.001) whereras in the groups using 10 mg/kg melatonin or vitamin E, this decreasement was not significant. Erythrocyte catalase levels were decreased significiantly in the I-R group and this reduction was inhibited by 20 mg/kg melatonin, but low dose melatonin and vit. E was not efficient like high dose melatonin. Biochemical paremeters such as cardiac enzymes (CK-MB, LDH, SGOT) were increased in ischemia reperfusion group compared to the group using melatonin20 mg/kg. Histopathologic investigations revealed that especially high dose melatonin was effective for inhibition of I-R damage. Based on results from many investigations, it has been concluded that melatonin and vit E have antioxidant effects on many tissues. In our study, we found that high levels of melatonin (20 mg/kg) has significant antioxidant effects, as demonstrated by histopothologically and biochemically, on the myocardial ischeamic reperfusion damage which is an important clinical problem of modern life. Keys words: Ischemia-reperfusion, myocard, free radicals, melatonin, vit E.