Eritrositlerde L-sistein ve N-asetil-L-sistein transportunun karşılaştırılması

Abstract

Bu çalışmanın amacı, L-sistein ve N-asetil-L-sisteinin membranlardan geçişlerini karşılaştırarak hangisinin hücreler için daha iyi bir öncül molekül olduğunu ve böylece hücre içi glutatyon sentezini daha iyi desteklediğini araştırmaktır. L-sistein direkt olarak glutatyon sentezine katılabilmektedir. Ancak N-asetil-L-sistein glutatyon yapısına katılmadan önce deasetile edilmelidir. Bu çalışmada L-sistein ve N-asetil-L-sisteinin eritrosit membranından hücre içine girişlerini ve hücre dışına çıkışlarını karşılaştırmalı olarak araştırılmıştır. Eritrositler hem L-sisteini hem de N-asetil-L-sisteini belli konsantrasyonlarda hücre içine almakta ve daha sonra tekrar bunları hücre dışına verebilmektedirler. Bununla birlikte, elde edilen sonuçlar L-sisteinin N-asetil-L-sisteine göre eritrosit membranlarından daha etkili ve hızlı bir şekilde geçebildiğini göstermektedir. Eşit şekilde 5 mM L-sistein ve 5 mM N-asetil-L-sistein ile ayrı ayrı 1 saat süreyle muamele edilen eritrositlerde hücre içi serbest -SH seviyeleri sırasıyla 3.37 ± 0.006 ve 2.23 ± 0.08 µmol/ml'ye yükselmiştir. Bunun dışında yine L-sisteinin hücre içinde önceden yok edilen serbest -SH lerin yenilenmesinde N-asetil-L-sisteine kıyasla daha etkili olduğu görülmüştür. Hücre içi serbest -SH tüketimini takiben hem L-sistein hem N-asetil-L-sisteine maruz bırakılan eritrositlerde serbest -SH seviyeleri önemli ölçüde yenilenmiştir. Ancak L-sistein varlığında serbest -SH yenilenmesinin düzeyi N-asetil-L-sistein varlığına nazaran önemli ölçüde daha yüksek olmuştur. Önceden serbest -SH tüketimine maruz bırakılan eritrositler 5 mM L-sistein ile muamele edildiğinde serbest -SH seviyesi 1.45 ± 0.075 µmol/ml eritrosite yükselirken aynı konsantrasyonda N-asetil-L-sistein kullanıldığında bu seviye 0.377 ± 0.034 µmol/ml eritrosit olarak ölçülmüştür. Ayrıca sonuçlarımız hem L-sistein hem de N-asetil-L-sisteinin eritrositlere girişlerinin biyolojik olarak aktif bir olay olduğunu göstermiştir. Elde edilen veriler L-sisteinin N-asetil-L-sisteine kıyasla eritrositler için daha iyi bir tiyol öncüsü olduğunu göstermektedir. N-asetil-L-sistein L-sisteine kıyasla hücreler tarafından daha zayıf bir şekilde ortamdan alınmaktadır.Anahtar kelimeler: L-sistein, N-asetil-L-sistein, Eritrosit, Membran transportu.

The objective of the present study was to compare cysteine and N-acetyl-L-cysteine in respect to their transmembrane flux and find out which one is a better available precursor for the cells and thus better support the intracellular glutathione synthesis. Cysteine can directly participate in glutathione synthesis whereas N-acetly-L-cysteine must be first deacetylated before its incorporation to gluatathione. In the present study we investigated and compared the efficiencies of cysteine and N-acetyl-L-cysteine influx and efflux through the erythrocyte membrane. Erythrocytes influxed and effluxed both cysteine and N-acetyl-L-cysteine in a concentration dependent manner. However, our results demonstrated that cysteine crosses the erythrocyte membranes more efficiently compared to N-acetyl-L-cysteine. Treatment of erythrocytes seperately with 5 mM of cysteine and N-acetyl-L-cysteine for 1 hour raised the intracellular free-SH levels to 3.37 ? 0.006 and 2.23 ? 0.08 ? mol/ml erythrocyte respectively. Cysteine also appeared to be more effective in replacement of predepleted intracellular free-SH levels. Both cysteine and N-acetyl-L-cysteine exposure following depletion of intracellular free-SH significantly regenerated the intracellular free-SH levels. However, the extent of free-SH regeneration was significantly higher compared to N-acetyl-L-cysteine. Exposure of free-SH predepleted erythrocytes to 5 mM of cysteine raised the free-SH level to 1.45 ? 0.075 ? mole/ml erythrocyte in 1 hour whereas this level was measured to be 0.377 ? 0.034 ? mol/ml erythrocyte when equimolar concentration of N-acetyl-L-cysteine was used. Results also show that both cysteine and N-acetyl-L-cysteine influxes are mediated and require biologic activity. Our results demonstrate that cysteine is a better thiol procursor for the erythrocytes. N-acetyl-L-cysteine is poorly available for the cells compared to cysteine.Keywords: Cysteine, NAC, Erythrocytes, Cellular uptake