Ultraviyole A (UVA) ışığının oluşturduğu oksidatif stres üzerinde quersetinin koruyucu rolü

Abstract

ÖZET Ultraviyole A (UVÂ) ışınlarına (320-400 nm.) maruz kalan hücrelerde oluşan reaktif oksijen ürünleri (ROS) hücrelerde lipit, protein ve nükleik asitlerde hasar oluşturabilirler. Antioksidanlar ise bu fotobiyolojik hasarı önleme yada iyileştirmede yararlı olabilirler. Bu çalışmada değişik miktarlarda UVA ışınına maruz bıraktığımız ratların deri, kan ve karaciğerinde lipit peroksidasyonunun göstergesi olarak malondialdehid (MDA) ile nonenzimatik ve enzimatik antioksidanlar olarak redükte glutatyon (GSH), glutatyon peroksidaz (GPer) ve glutatyon redüktaz (GSSGR) düzeylerini tesbit ederken, diğer yandan bu parametreler üzerinde antioksidan olarak diyetsel bir flavonoid olan quersetinin etkisini incedik. Bunun için ratlar kontrol, ultraviyole (UV) ve ultraviyole+quersetin (UV+Q) grubu olarak üç gruba ayrıldı. UV ve UV+Q grubu ratlar 0, 3, 6 ve 9 günlük periyotlarla 1.25 mW/cm2 lik akıma sahip UVA ışığı ile günde 4 saat olmak üzere irradie edildi. Böylece, 3., 6. ve 9. günlük periyottaki ratlar sırasıyla 54, 108, 162 W/cm2 ışın aldılar, 0. (sıfırına) günkü ratlar hiç ışın almadı. UV+Q grubu ratlara her ışınlama periyodu başlamadan bir saat önce serum fizyolojik (SF) de çözülen quersetin (50 mg/kg-vücut ağırlığı) intraperitonel olarak verildi. Quersetin verilmeyen diğer ratlara ise SF verildi. Periyotlar sonunda ratlar dekapite edildi ve kan, karaciğer ve deri örneklerinde ölçümler yapıldı. UV0, UV3, UV6 ve UV9, UV grubunun sırasıyla 0, 3, 6 ve 9. günlerdeki sonuçlarıdır. UV+Q0, UV+Q3, UV+Q6, ve UV+Q9 ise UV+Q grubunun sırasıyla 0, 3, 6 ve 9. günlerdeki sonuçlarıdır. UV grubu plazma MDA düzeyleri 9. gün kontrol grubu ve UV0' a göre anlamlı olarak arttı (sırasıyla, p<0.01 ve p<0.05). UV+Q grubu plazma MDA düzeyleri 9. gün UV9'a göre önemli oranda azaldı (p<0.05).Karaciğer MDA düzeyleri UV grubunda 9. gün kontrol grubu ve UVO'a göre anlamlı olarak yüksekti (p<0.05). UV+Q grubu karaciğer MDA düzeyleri 6. gün kontrol grubu ve UV6'ya göre anlamlı şekilde azaldı (sırasıyla, p<0.05 ve p<0.001), UV+Q9 MDA düzeyleri ise UV9'a göre anlamlı olarak azaldı (p<0.001). Deri MDA düzeyleri UV grubunda 6. gün kontrol grubu (p<0.001) ve UVO'a göre (p<0.01), 9. gün kontrol grubu (p<0.001), UVO, UV3 (p<0.01) ve UV6'ya (p<0.001) göre anlamlı olarak yükseldi. UV+Q grubu deri MDA seviyeleri 3. gün UV3'e göre (p<0.01) ve 6. gün kontrol grubu ve UV6'ya göre anlamlı olarak azaldı (p<0.001). UV+Q9 MDA düzeyleri UV9'a göre önemli oranda azaldı (p<0.001), fakat kontrol grubu, UV+Q6 (p<0.001), UV+QO ve UV+Q3'e göre (p<0.01) arttı. UV grubu tam kan GSH düzeyleri, kontrol grubu ve UVO'a göre, verilen UV dozuna bağlı olarak 0. günden 9. güne doğru tedricen azaldı (p<0.001). UV+Q grubu GSH düzeyleri ise tüm günlerde hem kontrol hem de UV grubundan daha düşük görüldü (p<0.001). Fakat bu düzeyler 0. günden 9. güne doğru tedricen arttı. Karaciğer GSH düzeyleri UV grubunda tüm günlerde değişmezken, UV+Q grubu GSH düzeyleri ise kontrol ve UV grubuna göre hafif fakat istatistiksel olarak önemsiz düzeyde arttı. UV grubu deri GSH düzeyleri tüm günlerde kontrol grubuna göre hafif fakat önemsiz şekilde azaldı. UV+Q grubu GSH düzeylerinde ise kontrol ve UV grubuna göre önemsiz oranda yükselme görüldü. Eritrosit GPer düzeyleri UV grubunda 6. gün kontrol grubu ve UVO'dan düşüktü (p<0.001). UV9 GPer düzeyleri ise kontrol grubu, UVO ve UV3'den düşüktü (p<0.001). UV+Q grubu GPer düzeyleri 0. gün kontrol grubu ve UVO'a göre yükseldi (pO.001). UV+Q3 GPer düzeyleri kontrol grubu ve IIIUV3'ten yüksekti (p<0.001). UV+Q6 GPer düzeyleri kontrol grubu ve UV6'dan yüksekti (p<0.001). UV+Q9 GPer düzeyleri ise kontrol grubu ve UV9'dan yüksek bulundu (p<0.001 ). UV grubu karaciğer GPer aktiviteleri 6. ve 9. günler kontrol grubu ve UVO'dan daha düşüktü (p<0.001). UV+Q grubu karaciğer GPer düzeyleri 0. gün kontrol grubu ve UVO'a göre yüksekti (p<0.001). UV+Q3 GPer düzeyleri kontrol grubu ve UV3'e göre arttı (p<0.001). UV+Q6 GPer düzeyleri kontrol grubu ve UV6'ya göre yükseldi (p<0.001). UV+Q9 GPer düzeyleri ise kontrol grubu ve UV9'a göre arttı (p<0.001). UV grubu deri GPer düzeyleri 6. gün kontrol grubu ve UVO'a göre anlamlı olarak azaldı (sırasıyla, p<0.01, p<0.001). UV9 GPer düzeyleri ise kontrol grubu, UVO, UV3 (p<0.001) ve UV6 (p<0.01)' ya göre önemli oranda azaldı. Deri UV+Q grubu GPer düzeyleri 0. gün kontrol grubu ve UVO'dan yüksekti (p<0.001). UV+Q6 GPer düzeyleri kontrol grubu ve UV6'dan yüksekti (p<0.01). UV+Q9 GPer düzeyleri ise UV9'a göre daha yüksek bulundu (p<0.001). Eritrosit GSSGR aktiviteleri UV grubunda 3. gün kontrol grubu ve UVO'a göre azaldı (p<0.001). UV6 ve UV9 GSSGR aktiviteleri kontrol grubu, UVO ve UV3'e göre anlamlı şekilde azaldı (p<0.001). UV+Q grubu GSSGR düzeyleri 0. gün kontrol grubu ve UVO'a göre arttı (sırasıyla, p<0.01, p<0.001). UV+Q3 GSSGR aktiviteleri kontrol grubu ve UV3'e göre yüksekti (p<0.001). UV+Q6 GSSGR aktiviteleri UV6'dan daha yüksekti, fakat kontrol grubu, UV+Q0 ve UV+Q3'ten ise daha düşüktü (p<0.001). UV+Q9 GSSGR aktiviteleri UV9'a göre yüksek fakat kontrol grubu, UV+Q0 ve UV+Q3'e göre de önemli düzeyde düşük bulundu (pO.001). Karaciğer GSSGR düzeyleri UV grubunda kontrol grubuna göre 6. gün anlamlı olarak azaldı (p<0.001). 9. gün ise kontrol grubu, UVO ve UV3'den IVönemli oranda düşüktü (p<0.001). UV+Q grubu GSSGR düzeyleri 0. gün kontrol grubu ve UVO'a göre arttı (p<0.001). UV+Q3 GSSGR düzeyleri kontrol grubu ve UV3'e göre yükseldi (sırasıyla, p<0.01, p<0.001), fakat UV+Q0'a göre ise azaldı (p<0.001). UV+Q6 GSSGR düzeyleri kontrol grubu ve UV6'dan yüksekti (p<0.001). UV+Q9 GSSGR düzeyleri UV9'dan yüksekken, UV+Q0, UV+Q3 ve UV+Q6'dan ise düşüktü (p<0.001). Deri GSSGR düzeyleri UV grubunda 6. gün kontrol grubu, UVO ve UV3'ten anlamlı olarak düşüktü (p<0.001). 9. gün ise kontrol grubu, UVO, UV6 (p<0.001), UV3'ya göre (p<0.01) önemli düzeyde düşük bulundu. UV+Q gurubu GSSGR seviyeleri 0. gün kontrol grubu ve UVO'a göre yükseldi (p<0.001). UV+Q3 GSSGR düzeyleri kontrol grubu ve UV3'e göre yüksekti (p<0.01). UV+Q6 GSSGR düzeyleri UV6'dan yüksek, fakat UV+Q0'dan düşüktü (p<0.001). UV+Q9 GSSGR düzeyleri UV9'dan yüksekti, fakat UV+QO, UV+Q3 ve UV+Q6'dan ise düşüktü (p<0.001). Sonuç olarak, ratların UVA irradyasyonuna maruz kalmasının özellikle deri dokusunda artmış MDA seviyeleri ve kan, karaciğer ve deri dokularında azalmış GSH, GPer ve GSSGR seviyeleri ile yansıtılan oksidatif strese neden olduğunu ve quersetinin ise bu oksidatif stresi önlemede yada iyileştirmede yararlı olabileceğini düşünüyoruz. Anahtar kelimeler UVA, oksidatif stres, quersetin.

SUMMARY Reactive oxygen species (ROS) produced in the cells exposed to ultraviolet A (UVA) light can damage lipids, proteins and nucleic acids. Antioxidants may be useful in preventing or at least improving photobiologic injury. In this study, we have determined the malondialdehyde (MDA) as an indicator of lipid peroxidation and reduced glutathione (GSH), glutathione reductase (GSSGR), glutathione peroxidase (GPer), catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) as enzymatic and nonenzymatic antioxidants in skin, blood and liver of rats exposed to different doses of UVA light. We also have investigated the effects of quercetin which is a dietary flavonoid as an antioxidant on these parameters. For this purpose, rats were divided into three groups as control, ultraviolet (UV), and ultraviolet+quercetin (UV+Q). UV and UV+Q group rats were irradiated 4-h/day with UVA light (1.25 mW/cm2) for 0, 3, 6, 9 days. Thus, the rats on day-3, 6 and 9 have received 54, 108, 162 W/cm2 light, respectively. The rats on day-0 did not receive any UV light. Quercetin (50 mg/kg-body wt.) dissolved in physiological saline given intraperitonelly 1 h. before each irradiation period in UV+Q group rats. Other rats were not given quercetin, but received physiological saline. The rats were decapitated at the end of from periods and analysis were performed in skin, blood and liver samples obtained from rats. UVO, UV3, UV6, UV9 represent the results of the UV exposed group on day-0, 3, 6, and 9, respectively. UV+QO, UV+Q3, UV+Q6, and UV+Q9 also represent the results of UV+Q group on day-0, 3, 6, and 9, respectively. Plasma MDA levels in UV group on day-9 significantly increased when compared to the control and UVO (p<0.01and p<0.05, respectively). viPlasma MDA level in the UV+Q group on day-9 was significantly decreased in comparision with UV9 (p<0.05) Liver MDA levels in UV group on day-9 were significantly increased in comparison with the control and UVO (p<0.05). Liver MDA levels of UV+Q6 was significantly decreased in comparision with the control and UV6 (p<0.05 and p<0.001, respectively). Liver MDA level of UV+Q9 was also significantly reduced when compared to UV9 (p<0.001). Skin MDA level in UV group was significantly increased on day-6 in comparison with the control group and UVO (p<0.001), and on day-9 in comparison with the control group, UVO (p<0.001) and UV3 (p<0.01) and UV6 (p<0.001). There was a decrease in skin MDA levels in UV+Q group on day-0 and this decrease was significant on day-3 when compared to UV3 (p<0.01), and on day-6 in comparison with the control group and UV6 (p<0.001). MDA value of UV+Q9 was decreased when compared to UV9 (p<0.001), but was increased in comparison with the control, UV+Q6 (p<0.001), UV+QO and UV+Q3(p<0.01). Whole blood GSH levels in UV group were gradually decreased depending upon UV doses administered from day-0 to day-9 in comparison with the control group and UVO (pO.001). It has also been observed that GSH levels of UV+Q groups were lower on all days than both the control and UV group (p<0.001), but these levels were gradually increased from day-0 to day-9. While liver GSH levels in UV group on all days were invariable, liver GSH levels in UV+Q group were slightly increased when compared to the control and UV group, but this increase was nonsignificant. Skin GSH levels in UV group on the all days were slightly decreased when compared to the control, but this decrease was nonsignificant. It was also seen that GSH levels in UV+Q group were nonsignificantly increased in comparison with the control and UV group. VIIErythrocyte GPer level of UV6 was lower than the control group and UVO (p<0.001). GPer level of UV9 was lower than the control group, UVO and UV3 (p<0.001). Erythrocyte GPer level in UV+Q group on day-0 was increased significantly when compared to the control group and UVO (p<0.001). Erythrocyte GPer levels of UV+Q3, UV+Q6 and UV+Q9 were higher than the controls (p<0.001) and UV3, UV6 and UV9, respectively (p<0.001). Liver GPer activitiy in UV group on day-6 and 9 was significantly reduced when compared to the control group and UVO (p<0.001). Liver GPer activitiy of UV+QO was increased when compared to the control and UVO (p<0.001). Liver GPer activitiy of UV+Q3 was increased when compared to the control and UV3 (p<0.001). Liver GPer activitiy of UV+Q6 was increased in comparison with the control and UV6 (pO.001). Liver GPer activitiy of UV+Q9 was also increased in comparison with the control and UV9 (p<0.001 ). Skin GPer activitiy in UV group was significantly reduced on day-6 when compared to the control and UVO (p<0.01 and p<0.001, respectively). UV9 skin GPer activitiy was also significantly decreased in comparison with the control, UVO, UV3 (p<0.001) and UV6 (p<0.01). UV+QO skin GPer activitiy was higher than the control and UVO (p<0.001). UV+Q6 skin GPer activitiy was higher than the control and UV6 (pO.001). UV+Q9 skin GPer activitiy was found to be higher in comparison with UV9 (p<0.001). Erythrocyte GSSGR level in UV group on day-3 was significantly decreased in comparision with the control group and UVO (p<0.001). Erythrocyte GSSGR levels of UV6 and UV9 were significantly decreased when compared to the control, UVO and UV3 (p<0.001). The GSSGR level in the UV+Q group on day-0 was increased in comparison with the control and UVO (p<0.01and p<0.001, respectively). Erythrocyte GSSGR level of UV+Q3 was increased when compared to the control and UV3 (pO.001). Erythrocyte GSSGR level of UV+Q6 was higher than UV6, but were also lower than the control, UV+QO and UV+Q3 (p<0.001). It was found that erythrocyte GSSGR VIIIlevel of UV+Q9 was increased when compared to UV9, but was decreased in comparison with the control, UV+QO and UV+Q3 (p<0.001). Liver GSSGR level of UV group on day-6 was significantly decreased when compared to the control group (p<0.001). Liver GSSGR level of UV9 was significantly decreased when compared to the control, UVO and UV3 (p<0.001). Liver GSSGR level in UV+Q group was increased on day-0 when compared to the control and UVO (p<0.001). Liver GSSGR level of UV+Q3 was increased in comparison with the control and UV3 (p<0.01 and pO.001, respectively), but it was lower than UV+QO (p<0.001). Liver GSSGR value of UV+Q6 was higher than the control and UV6 (p<0.001 ). While liver GSSGR value of UV+Q9 was higher than UV9, but lower than UV+QO, UV+Q3 andUV+Q6(p<0.001). Skin GSSGR level in UV group on day-6 was significantly lower than the control group (p<0.01), UVO and UV3 (p<0.001). It was found that skin GSSGR level of UV9 was also significantly reduced when compared to the control group, UVO, UV6 (p<0.001) and UV3 (p<0.01). GSSGR levels in UV+Q group on day-0 was higher in comparison with the control and UVO (p<0.001). Skin GSSGR level of UV+Q3 was higher than the control and UV3 (p<0.01). Skin GSSGR level of UV+Q6 was higher than UV6, but lower than UV+QO (P<0.001). Skin GSSGR level of UV+Q9 was higher UV9, but lower than UV+QO, UV+Q3 and UV+Q6 (P<0.001). In conclusion, it was concluded that the exposure of rats to UVA ingested to oxidative stress reflected by the MDA levels especially increased in skin tissue and the GSH, GPer and GSSGR levels decreased in blood, liver and skin tissues and quercetin may be useful to ameliorate and/or prevent oxidative stress. Key words: UVA, oxidative stress, quercetin. IX