Ovariyektomize ratlarda çinko eksikliği ve uygulamasının kalsiyum ve kemik metabolizması üzerine etkisi

Abstract

6.0ZET S.Ü. Sağlık Bilimleri Enstitüsü Fizyoloji (Tıp) Anabilim Dalı DOKTORA TEZİ / KONYA-2004 FÜSUN SUNAR Ovariyektomize Ratlarda Çinko Eksikliği ve Uygulamasının Kalsiyum ve Kemik Metabolizması Üzerine Etkisi Önemli bir eser element olan çinkonun kemik metabolizması için de gerekli olduğu bilinmektedir. Ancak gerçekleştirilen çalışmaların daha çok osteoporozda artmış çinko atılımı veya östrojenle ilişkisi üzerinde yoğunlaştığı gözlenmektedir. Çinkonun kemik metabolizmasındaki etkilerinin ayrıntılı olarak ortaya konulabilmesi için diğer faktörlerin elimine edilerek,. sadece çinko uygulamasının ve/veya eksikliğinin osteoporozdaki sonuçlarının belirlenebilmesi bu konuda daha önemli bilgiler edinmemizi sağlayabilir. Bu çalışmanın amacı da ovariyektomize ratlarda çinko eksikliği ve uygulamasının kalsiyum ve kemik metabolizması üzerindeki etkilerinin araştırılmasıdır. 51Araştırma Spraque-Dawley cinsi 40 adet erişkin dişi rat üzerinde gerçekleştirildi. Çalışmada kullanılan deney hayvanları eşit sayıda dört gruba ayrıldı. Grup 1, (Normal Kontrol Grubu): Hiçbir uygulamanın yapılmadığı normal diyetle beslenen kontrol grubu. Grup 2, (Ovariyektomize Kontrol Grubu): Genel anestezi altında gerçekleştirilen ovariyektomiden sonra, normal diyetle beslenen grup. Grup 3, (Ovariyektomize-Çinko Uygulanan Grup):Genel anestezi altmda gerçekleştirilen ovariyektomiden sonra altı hafta boyunca intraperitoneal çinko (3 mg/kg/gün/çinko) uygulanan grup. Grup 4, (Ovariyektomize-Çinko Eksik Grup): Genel anestezi altında gerçekleştirilen ovariyektomiden sonra altı. hafta boyunca çinko eksik diyetle beslenen (0.65 ppm/çinko/gr/diyet) grup. Çalışmanın deneysel kısmının bitiminde deney hayvanlarından dekapitasyonla alman kan örneklerinde serumda östrojen, progesteron, kalsiyum, fosfor, magnezyum ve çinko düzeyleri tayin edildi, östrojen ve progesteron dışında kalan parametrelerin tamamı kemik ve böbrek dokusunda da tayin edildi. Çalışmanın başlangıcında hayvanların ağırlık ortalamaları birbirinden farklı değilken, 6 hafta süren çalışma sonrasında çinko eksik diyetle beslenen grupta (grup 4) grup 1, 2 ve 3'le mukayese edildiğinde önemli ölçüde ağırlık kaybı gözlendi (PO.05). Grup 1, 2 ve 3 'ün ağırlık ortalamaları arasında ise önemli bir farklılık yoktu. Serum östrojen düzeyleri hiçbir uygulamanın yapılmadığı kontrol grubunda (grup 1) diğer grupların tamamından, çinko uygulaması yapılan ovariyektomili grubun (grup 523) aynı değerleri ise grup 2 ve 4'den yüksekti (PO.05). En düşük serum östrojen düzeyleri çinko eksik diyetle beslenen ovariyektomili grupta (grup 4) elde edildi (P<0.05). Serum progesteron düzeyleri grup l'de diğer grupların tamamından yüksek (P<0.05), grup 3'de ise grup 2 ve 4'den yüksekti (P<0.05). Grup 2 ve 4'ün progesteron düzeyleri birbirinden farklı değildi. En yüksek serum kalsiyum ve fosfor düzeyleri grup 1 ve 3'de elde edildi (P<0.05). Ovariyektomili kontrol grubunun (grup 2) serum kalsiyum ve fosfor düzeyleri grup 4'den önemli ölçüde yüksekti (P<0.05). Grup 4 en düşük serum kalsiyum ve fosfor düzeylerine sahipti (PO.05). Serum magnezyum düzeyleri grupların tamamında önemli bir farklılık göstermedi. Grup 3 en yüksek serum çinko düzeyine sahipti (PO.05). Grup l'in serum çinko düzeyleri grup 2 ve 4'den yüksekti (P<0.05). Grup 4'ün serum çinko düzeyleri diğer grupların tamamından önemli şekilde düşüktü (PO.05). Kemik ve böbrek dokusundaki kalsiyum ve fosfor düzeyleri grup 1 ve 3'de grup 2 ve 4'den daha yüksek seviyedeydi (PO.05). Grup 2'nin aynı değerleri ise grup 4'den yüksekti (PO.05). Kemik ve böbrek dokusundaki magnezyum seviyeleri grupların tamamında önemli bir farklılık göstermedi. Grup 1 ve 3 'ün kemik ve böbrek çinko değerleri birbirinden farklı değilken, bahsedilen grupların aynı parametresi grup 2 ve 4'e oranla daha yüksek seviyedeydi (PO.05). En düşük kemik ve böbrek doku çinko düzeyi ise grup 4'de elde edildi (P<0.05). Çalışmada elde edilen bulgular; ovariyektomize ratlarda çinko eksikliğinin kalsiyum ve fosfat atılımını artırarak kemik metabolizmasını olumsuz etkilediğini, çinko uygulamasının ise bu olumsuzlukları önlediğini göstermektedir. Sonuç olarak fizyolojik 53dozda çinko uygulaması menapozal dönemde ortaya çıkan kemik harabiyetinin önlenmesinde etkili olabilir. 54

7. SUMMARY The Effect of Zinc Deficiency and Supplementation on Calcium and Bone Metabolism in Ovariectomized Rats Zinc, an essential trace element, is known to be necessary for bone metabolism. However, it is observed that present studied focus mostly on increased zinc discharge in osteoporosis or its relation with estrogen. In order to show the effects of zinc on bone in detail, it is necessary to eliminate other factors and identify the results of deficiency and / or supplementation of zinc in osteoporosis. Thus, we can obtain valuable information on this topic. The aim of the present study was to investigate the effects of zinc deficiency and supplementation on calcium and bone metabolism in ovariectomized rats. The present study was conducted on total 40 female adult Spraque-Dawley strain rats. Animals were randomly divided into four groups of 10 rats each. Group 1 (Normal Control Group): General (intact) control group in which no procedure was applied and fed normal rat diet Group 2 ( Ovariectomized Control Group): This group was fed with normal diet following after ovariectomy under general anesthesia. Group 3 (Ovariectomized and Zinc Supplemented Group): This group was given intraperitoneal zinc ( 3 mg/kg/ day) in addition to normal diet for 6 weeks after ovariectomy. 55Group 4 (Ovariectomized and Zinc Deficient Group): Rats fed zinc deficient diet (0.65 ppm zinc / gr diet) for 6 weeks after ovariectomy. At the end of experimental period, animals were decapitated and blood samples collected for analysis of estrogen, progesteron, calcium, phosphor, magnesium and zinc. All parameters were also examined in bone and kidney tissues except estrogen and progesteron. Mean body weigth of animals were not different at the beginning of the study. However, zinc deficient groups (group 4) has significant weight loss at the end of supplementation compared to groups 1, 2 and 3 (P<0.05). No differences were observed among the group 1, 2 and 3. Serum estrogen levels in intact control group (group l)were higher than those in all other groups, and this parameter in zinc supplemented group (group 3) was higher than groups 2 and 4 (P<0.05). The lowest serum estrogen levels were observed in zinc deficient group (group 4) (P<0.05). Progesteron levels of group 1 were significant than those in all other groups (P<0.05), and group 3 higher than groups 2 and 4 (P<0.05). There were not observed differences between groups 2 and 4. The highest serum calcium and phosphor levels were obtain groups 1 and 3 (P<0.05). Calcium and phosphor levels in ovariectomy control group (group 2) were significantly higher than group 4 (P<0.05). Serum magnesium levels were not different among all groups. Group 3 has the highest zinc levels (P<0.05). Serum zinc values of 56group 1 were higher than groups 2 and 4 (P<0.05). The lowest serum zinc levels were observed in group 4 (P<0.05). Calcium and phosphor levels of bone and kidney tissues of groups 1 and 3 were singificantly higher than groups 2 and 4 (P<0.05) and group 2 was higher than group 4 (P<0.05). Magnesium levels in bone and kidney tissues were not different in all groups. Zinc values of bone and kidney tissues in groups 2 and 4 were lower than groups 1 and 3 (P<0.05), while groups 1 and 3 were not different each other. The lowest zinc values were observed in group 4 (P<0.05) in bone and kidney tissues. The results of the present study show that zinc deficiency significantly increases calcium and phosphor discharge in ovariectomized rats and thereafter, cause the damage in bone tissue, but zinc supplementation can prevent this damage. In conclusion, zinc supplementation, at physiological dose, could be benefical for preventing of bone damage and detayig the future osteoporosis in menopausal period and thereafter. 57