Guanidin türevlerinin antioksidan aktivitelerinin kemiluminesans yötemyle araştırılması

Abstract

-52- VI. ÖZET Reaktif oksijen türlerinin ve metabolitlerinin diyabet, iskemi-reperfuzyon hasan ve endotoksemi gibi birçok patolojik durumlarda belirgin rol oynadıkları bilinmektedir. Stimüle edilen inflamatuvar hücreleri (nötrofiller, eosinofiller, monosit ve makrofajlar) oksijen radikaller ve metabolitlerinin başüca kaynağıdır. Bu hücreler stimülasyonla 02`, 'OH, H2O2, HOCİ ve potent oksidan peroksinitrit oluşturabilirler. Guanidin ve türevlerinin (aminoguanidin ve metilguanidin) hem yapısal hem de indüklenebilir NOS'u inhibe ettikleri bilinmesine karşın, antioksidan aktivitelerine ilişkin çok az çalışma bulunmaktadır. Aminoguanidinin lipid peroksidasyonunu inhibe ettiği gösterilmiştir ancak direkt radikal süpürücü aktivitesi bilinmemektedir. Bu çalışmanın birinci amacı aminoguanidin, metilguanidin ve guanidinin, luminol kemiluminesansı kullanarak FMLP ile stimüle edilmiş insan lökoshlerinden salınan serbest radikaller üzerindeki etkilerini araştırmaktır. İkinci olarak, guanidin ve türevlerinin, lökoshler üzerindeki etkilerinin mekanizmasını aydınlatmak amacıyla kimyasal veya enzimatik olarak oluşturulan serbest radikal ve metabolitleri üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Aminoguanidin, metilguanidin ve guanidin FMLP ile stimüle edilmiş lökositlerde konsantrasyon bağımlı inhibisyon oluşturmuştur. Aynca süperoksit ve hidrojen peroksit oluşturan, ksantin-ksantin oksidazın oluşturduğu luminol kemiluminesansı da aminoguanidin tarafindan anlamlı olarak inhibe edilmiştir. Hidrojen peroksit ve hipokloröz asitin oluşturduğu luminol kemiluminesansı guanidin ve türevleri tarafindan belirgin olarak azaltılmıştır. Hidroksil radikali oluşturan ferröz demirin lusigenin ile değil fakat luminol varlığında oluşturduğu kemiluminesans sinyali aminoguanidin ve metilguanidin ile anlamlı bir şekilde azaltılmıştır. Bununla birlikte guanidin ferröz demirin oluşturduğu kemüuminesans üzerinde etkisi yoktur.-53 Peroksinitritin oluşturduğu luminol kemiluminesansı ve spektrofotometrik absorbanslar guanidin ve türevleri tarafından anlamlı bir şekilde inhibe edilmiştir. Bu sonuçlar aminoguanidin, metilguanidin ve guanidinin oksijen kaynaklı serbest radikal ve metabolitlerini süpürûcü etkiye sahip olduklarım göstermektedir. Bu bileşiklerin direkt süpürûcü özelliği lökosh deneyleri üzerindeki inhibitor etkilerini açıklayabilir. Aminoguanidinin, metilguanidin ve guanidinden daha etkili bulunmasından dolayı süpürûcü aktiviteden amino grubunun sorumlu olduğunu göstermektedir. Aynı zamanda bu guanidin türevlerinin direkt süpürûcü etkileri bu bileşiklerin kronik böbrek yetmezliği, diyabet ve endotoksemi gibi hastahklardaki etkilerine katkıda bulunabilir.

-54- VII SUMMARY The formation of reactive oxygen species and metabolites appear to play a significant role in many pathological states including diabetes, ischaemia-reperfusion injury and endotoxaemia. Stimulated inflammatory cells (neutrophils, eosinophils, monocytes and macrophages) represent a major source of oxygen radicals and metabolites. These cells are able to generate the superoxide radical, hydroxyl radical, hydrogen peroxide, hypochlorous acid and the potent oxidant peroxynitrite upon stimulation. Although guanidine and derivatives (aminoguanidine, methylguanidine) are known to inhibit both constitutive and inducible forms of nitric oxide synthases, there is only a limited study for their antioxidant activities. Aminoguanidine has been shown to inhibit lipid peroxidation but its direct radical scavenging activity is unknown. Therefore the first aim of this study was to investigate the effects of aminoguanidine, methylguanidine and guanidine on free radicals released from FMLP-stimulated human leukocytes by using luminol-enhanced chemiluminescence. Secondly, in order to determine the underlying mechanism of the effects of guanidine and derivatives on leukocytes experiments, these compounds were tested on free radicals and metabolites generated by either chemical or enzymatic reactions. Aminoguanidine, methylguanidine and guanidine produced concentration dependent inhibition in FMLP-stimulated leukocytes. Additionally, xanthine plus xanthine oxidase-induced chemiluminescence, which generates superoxide and hydrogen peroxide, was significantly inhibited by aminoguanidine. Hydrogen peroxide and hypochlorous acid-induced luminol chemiluminescence were markedly attenuated by guanidine and derivatives. Ferrous iron, which generates hydroxyl radical, produced chemiluminescence in the presence of55. luminol, but not lucigenine, and both aminoguanidine and methylguanidine significantly decreased this chemiluminescence signal. However, guanidine had no effect on ferrous iron-induced chemiluminescence. Peroxynitrite-induced luminol chemüuminescence and spectrophotometric absorbances were significantly inhibited by guanidine and derivatives. These results suggest that aminoguanidine, methylguanidine and guanidine have direct free radical and metabolite scavenging activities. The direct scavenging properties of these compounds may explain the inhibitory effects on leukocyte experiments. Since aminoguanidine was found to be more effective than methylguanidine and guanidine, amino substitution appears to be responsible for scavenging activity. Also these direct scavenging activities of these guanidine derivatives may contribute to their effects seen in disease states such as chronic renal failure, diabetes and endotoxemia.