İn vitro glukoz kataraktı oluşturulmuş tavşan lenslerinde `taurin`in lens su içeriği, total protein, protein sülfidril grupları ve glutatyon ile lipit peroksit düzeylerine etkisi

Abstract

Son yıllarda pek çok araştırmacı, çeşitli vitaminlerin ve antioksidan bileşiklerin klinik çalışmalarda oluşturulan diyabetik kataraktların gelişmesini geciktirebileceğini veya önleyebileceğini bildirmektedir. Günümüzde bu çalışmalar, hem antioksidan hem de mükemmel bir antikataraktojenik madde bulmak üzere yoğunlaşmıştır. Son zamanlarda taurinin gözün diğer optik bölgeleri üzerindeki etkilerini inceleyen çalışmalar bulunmasına karşılık, bu bileşiğin lens üzerindeki etkisi pek bilinmemektedir. Lens dışı in vitro ve in vivo çalışmalar sonucu bu maddenin güçlü bir antioksidan özelliğe sahip olduğu bildirilmiştir. Ayrıca pek çok dokuda (özellikle beyin ve böbreklerde) taurinin osmoregülatör olduğuna dair raporlar vardır. Bu çalışmada, taurinin her iki etkisinden dolayı diyabetik kataraktların tedavisine uygulanabilirliğinin araştırılması düşünülmüştür. Bu amaç doğrultusunda, oksidatif stresin göstergeleri olarak lipit peroksi- dasyonu (LPO), redüe glutatyon (GSH), total protein sülfidril grupları (TP-SH), protein sülfidril grupları (P-SH), disülfid grupları (P-S-S-P) tayinleri ve buna bağlı protein çözünürlük dağılım yüzdeleri belirlenmiştir. İlaveten poliol yolunun etkinliğinin bir göstergesi olarak da lens su yüzdesi düzeyleri ölçülmüştür. Lens örnekleri korteks ve nükleus kısımlarına ayrıldıktan sonra kontrol, katarakt ve taurin çalışma grup başlıkları altında yukarıda sayılan parametreler tayin edilmişlerdir. Lens proteinleri suda çözünenler, ürede çözünenler ve ürede çözünmeyenler şeklinde üç gruba ayrılmıştır. Bu üç protein fraksiyonunun nükleus ve korteks örneklerindeki dağılım yüzdeleri kontrol, katarakt ve taurin çalışma gruplarında ölçülmüştür. Sonuç olarak, nükleus örneklerinin tüm protein fraksiyonlarının kontrollere kıyasla katarakt ve taurin grupları arasındaki dağılım yüzdelerinde anlamlı bir farklılık bulunmamıştır (p>0.05). Korteks örneklerinde ise suda çözünen protein fraksiyonu katarakt grubunda anlamlı bir şekilde azalırken (p<0.0001), ürede çözünmeyen protein fraksiyonu da anlamlı bir şekilde artmaktadır (p<0.0001). Korteks örneklerinin taurin grubunda, suda çözünen ve ürede çözünmeyen protein fraksiyonlarında katarakt grubunda elde edilen azalma ve artışlar gösterilememiştir. Sonuç olarak, taurin grubu ile kontrol grubu arasında anlamlı bir farklılık bulunmamıştır (p>0.05). Korteks örneklerinin katarakt grubunda ürede çözünen protein fraksiyonunda diğer iki çalışma grubuna kıyasla anlamlı bir farklılık bulunmamıştır (p>0.05). TP-SH, P-SH, ve P-S-S-P düzeyleri nükleus ve korteks örneklerinin her üç çalışma grubu (kontrol, katarakt ve taurin) için; suda, ürede çözünen ve ürede çözünmeyen protein fraksiyonlarmda belklenmiştir. Nükleus örneklerinin her üç grup protein fraksiyonunda TP-SH, P-SH, ve P-S-S-P düzeyleri arasında kontrollere kıyasla katarakt ve taurin grupları için anlamlı bir fark bulunmamıştır (p>0.05). Ancak korteks örneklerinin suda çözünen protein fraksiyonuna ait TP-SH ve P-SH düzeyleri katarakt grubunda kontrol grubuna kıyasla anlamlı bir şekilde azalmış (p<0.0001), P- S-S-P düzeyleri de anlamlı bir şekilde yükselmiştir (p<0.0001). Kontrollere kıyasla kataraktlı korteks örneklerinin ürede çözünmeyen protein fraksiyonunun TP-SH ve P- S-S-P düzeyleri anlamlı bir şekilde artarken (p<0.0001), P-SH düzeyleri anlamlı bir şekilde düşmüştür (p<0.0001). Korteks örneklerinin taurin grubunun suda çözünen ve ürede çözünmeyen protein fraksiyonlarında TP-SH, P-SH ve P-S-S-P düzeylerinde, katarakt grubunda elde edilen artma ve azalmalar olmamış ve kontrol grubuna kıyasla taurin grubu arasmda anlamlı bir fark bulunmamıştır (p>0.05). Korteks örneklerinin katarakt grubunda ürede çözünen protein fraksiyonunda TP-SH, P-SH ve P-S-S-P düzeylerinde her kontrol ve taurin grubuna kıyasla anlamlı bir fark bulunamamıştır (p>0.05). Katarakt ve taurin gruplarına ait nükleus örneklerindeki GSH düzeyleri kontrollere kıyasla anlamlı bir şekilde değişmemiştir (p>0.05). Ancak korteks örneklerinde katarakt grubunun GSH düzeyleri kontrollere kıyasla anlamlı bir şekilde azalmıştır (p<0.0001). Korteks örneklerinin taurin grubundaki GSH düzeyleri ise kontrollere kıyasla farklı değildir (p>0.005). Bu sonuçlardan taurinin GSH düzeylerini koruduğu ortaya çıkmaktadır. Nükleus örneklerinin kontrol, katarakt ve taurin gruplarına ait LPO düzeyleri arasında anlamlı bir farklılık yokken (p>0.05), korteks örneklerinin katarakt gruplarında kontrollere kıyasla LPO düzeylerinin anlamlı bir şekilde arttığı dikkat çekmektedir (p<0.0001). Taurin grubunun LPO düzeyleri kontrollere oldukça yakın sonuçlar vermiştir. Bu sonuca dayanarak taurinin lens membran lipitlerini oksidatif hasara karşı koruduğu söylenebilir. Nükleus örneklerinin kontrol, katarakt ve taurin gruplarındaki yüzde su düzeyleri arasında anlamlı bir fark bulunamamıştır. Ancak korteks örneklerinde kontrollere kıyasla katarakt grubunda yüzde su oranı anlamlı bir şekilde artmıştır (p<0.0001), taurin grubunda ise bu artış yoktur. Taurin grubunda lens su yüzdesi kontrollere çok yakın bulunmuştur. Bu sonuç taurinin osmoregülatör özelliğinden kaynaklanabilir. Sonuç olarak taurinin antikataraktojenik bir madde olduğu söylenebilir.

In recent yean many researchers have reported that various vitamins and antioxidant compounds may retard or even prevent the development of clinically induced cataracts. At present such investigations have been increased in order to discover substances with perfect anticataractogenic and antioxidant activities. Although there have been some recent studies on the effects of taurine on other optical sections of the eye, the effect of this compound on the lens is hardly known. It has been reported that taurine has a strong antioxidant chracter based on the in vivo and in vitro studies except on the lens. Moreover there are some significant reports that taurine is an osmoregulatory factor İn a number of tissues, specifically in brain and kidneys. The aim of the study is to investigate the utility of taurine in management of diabetic cataracts due to it's dual effects in vivo. In this context, as criteria of oxidative stress lipid peroxidation (LPO), reduced glutathione (GSH), total protein sulfhydryl groups (TP-SH), protein sulfhydryl groups (P-SH), disulfhydryl groups (P-S-S-P) have been determined and the releated protein solubility distribution percentages have been studied. In addition, lens water percentages have been measured has an indicator of the efficacy of the polyol process. Lens samples were divided into two parts as the cortex and the nucleus and than the above-mentioned parameters were determined under the headings of control cataract and taurine study groups. Lens proteins are classified into three groups as the water-soluble, urea-soluble and urea-insoluble proteins. The distribution percentages of this three protein fractions in the nucleus and the cortex samples were measured in control, cataract and taurine study groups. As a result, in the nucleus samples, no significant differences were found in the distribution percentages between the cataract and taurine groups of all protein fractions as compared to the controls (p>0.05). However, in the cortex samples, the water-soluble protein fractions decrease significantly in the cataract group (p<0.0001), while the urea-insoluble protein fraction increases (p<0.0001). In the taurine group of the cortex samples, the water- soluble and urea-insoluble protein fractions, showed no increases or decreases which are observed in cataract group. As a result, there were no significant differences between the taurine and control groups (p>0.05). In the cataract group of the cortex samples, the urea-soluble protein fraction showed no significant difference as compared to the other two study groups (p>0.05). The TP-SH, P-SH and P-S-S-P levels of the nucleus and the cortex samples for each of the three study groups, namely control, cataract and taurine were determined for the water-soluble, urea-soluble and urea-insoluble protein fractions. In each of the three groups of the protein fractions of nucleus samples, there were no significant difference between the levels of TP-SH, P-SH, ve P-S-S-P in the cataract and taurine groups as compared to the controls (p>0.05). However, the TP-SH and P- SH levels of the water-soluble protein fraction of the cortex samples showed significant decreases in the cataract group as compared to the control group (p<0.0001), whereas respective the P-S-S-P levels were increase significantly (pO.0001). In the urea-soluble protein fraction of the cortex samples, the cataract group displate significant increases in the TP-SH and P-S-S-P levels relative in the controls (p<0.0001), while the P-SH levels decreased considerably (p<0.0001). In the water-soluble and the urea-insoluble protein fractions of the cortex samples, the taurine group of the TP-SH, P-SH and P-S-S-P levels did not show such increases and decreases as observed in the cataract group and there was no significant difference between the taurine and the control groups (p>0.05). There was no significant difference in the cataract group of the urea soluble protein fractions in comparison with the control and taurine groups (p>0.05). In the nucleus samples the GSH levels in the cataract and taurine groups showed no remarkable differences as compared to the controls (p?0.05). However, in the cortex samples the GSH levels in the cataract group decreased significantly relative to the controls (p<0.0001). There was no considerable difference between the GSH levels in the taurine and the control groups of the cortex samples (p<0.0001). These results show that the presence of taurine helps to maintain the GSH levels. Concerning the LPO levels, the control, cataract and taurine groups of the nucleus samples (p>0.0S) displayed no significant differences, whereas in the cortex samples, the cataract group was found to have significantly increased LPO levels as compared to the controls (p<0.0001). On the other hand, LPO levels of the taurine group tended to yield similar results to those of the control group. According to these results, it can be postulated that taurine may protect lens membrane lipids against oxidative destruction. There was no significant difference between water percentage levels in the control, cataract and taurine groups of the nucleus samples. However, in the cortex samples, water percentage levels in the cataract group tended to increase significantly relative to the controls (p<0.0001), while the taurine group did not show any such increases. It was found that the lens water percentages in the taurine group were close to those of the controls. This result may be due to the osmoregulatory function of taurine. In conclusion, it may be postulated that taurine is an anticataractogenic substance.