Eritrositlerde L-sistein`in alınım ve atılımının araştırılması

Abstract

ÖZET ERİTROSİTLERDE L-SİSTEİN'İN ALINIM VE ATILIMININ ARAŞTIRILMASI L-sistein eritrositlerde glutatyon (GSH) sentezi için ihtiyaç duyulan bir amino asittir. Eritrositler antioksidan savunma ve yabancı maddelerin detoksifikasyonu mekanizmasında önemli rol oynayan GSH'i yüksek miktarlarda ihtiva ederler. Eritrositlere alman L-sisteinin GSH sentezi için kullanıldığı kabul edilmektedir. Eritrositlerin plazmaya GSH temin edip etmediği uzun zaman araştırılmasına rağmen plazmaya L-sistein aktarıp aktarmadıkları araştınlmamıştır.L-sistein'in glutatyonun yapısına katılmasının dışında tek başına, hücre içi ve hücre dışı uygun indirgenme ve yükseltgenmenin devamlılığının sağlanmasında da önemli derecede rol oynadığı varsayılmaktadır. Yapılan son araştırmalar L-sisteinin kan plazması ve ayrıca bazı bakterilerin periplazmasında redoks dengesine katkıda bulunabileceğini göstermektedir. Bu nedenle kan plazmasındaki sistein varlığı plazmada normalde bulunan diğer birçok metabolitin yükseltgenme-indirgenme durumunu etkileyebilir. Bu çalışma, plazmada sistein konsantrasyonu artması durumunda eritrositlerin bu artışa cevap vererek sisteini hücre içine konsantrasyon değişimine bağlı olarak aldığını göstermiştir. Aynı zamanda L-sistein çıkışının da konsantrasyona bağlı bir mekanizma ile düzenlendiği gözlemlenmiştir. Yüksek konsantrasyonlarda L-sisteinle muamele edilen eritrositlerde yüksek L-sistein çıkış oranlan görülmüştür. Bir mM L-sisteinle muamele edilen eritrositlerde L-sistein çıkışı serbest-SH konsantrasyonunu 0.039 ± 0.001 mM'a yükseltirken, 10 mM L-sisteinle muamele edilen eritrositlerde konsantrasyon 0.82 ± 0.005 mM'a yükselmiştir. Sonuçlarımız L-sistein çıkışının kısmen ASC transport sistemi aracılığıyla gerçekleştiğini göstermiş olup, inkübasyon ortamında alanin yada serinin bulunuşu L-sistein çıkışını %16 oranında azaltmıştır. Bulgularımız ayrıca, L- sistein çıkışının basit difüzyonla değil, taşıyıcı proteinler aracılığıyla başarıldığını göstermiştir. N-asetil-L-sisteinle karşılaştırıldığında aynı koşullarda L-sistein hücreden daha fazla çıkış oranlan göstermiştir. Dört mM L-sisteinle muamele edilen eritrositlerde inkübasyon ortamında serbest-SH konsantrasyonu 0.48 ± 0.005 mM'a ulaşırken aynı konsantrasyonda N-asetil-L-sisteinle muamele edilen eritrositlerde serbest-SH konsantrasyonu 0.36 ± 0.01 mM'a ulaşmıştır. Sonuçlanınız eritrositlerin kan plazmasının redoks ve metabolit dengesine katkıda bulunabileceğini göstermektedir. 2005, 49 Sayfa Anahtar Kelimeler: Eritrosit, Sistein çıkışı, redoks dengesi.

II ABSTRACT L-CYSTEINE IMPORT and EXPORT in HUMAN ERYTHROCYTES Previous studies have shown that L-cysteine is required for erythrocytes in glutathione synthesis and GSH plays an important role in the antioxidant defense and detoxification of several xenobiotics. For this GSH is found at rather high amounts in erythrocytes, that imported L-cysteine is mainly utilized in glutathione synthesis in erythrocytes. So far, GSH efflux from erythrocytes to the plasma has been extensively studied L- cysteine efflux has not been investigated in detail. Except being incorporated into glutathione, L-cysteine plays aja important role in the maintenance of a proper intracellular or extracellular redoks status in the cell. Recent investigations point out that L-cysteine may contribute to the redox homeostasis in the blood plasma and in the periplasm of some bacteria. Thus, L-cysteine availability in the blood plasma may influence the oxidized/reduced state of several other metabolites normally found to occur in the plasma. Our studies have been demonstrated that erythrocytes can respond to increase in L-cysteine concentration in the extracellular media and influx L-cysteine in a concentration dependent manner. The L-cysteine efflux is also concentration dependent. Erythrocytes pretreated with higher concentration of L-cysteine displayed higher efflux rates. The efflux from erythrocytes pretreated with 1 mM of L-cysteine increased the free-SH concentrations to 0,039 ± 0,001 mM in the incubation media. Whereas this concentration reached to 0,82 ± 0.005 mM in 10 mM L-cysteine pretreated erythrocytes. Our results also showed that the L-cysteine efflux is partly mediated by the ASC system. The presence of alanine or serine in the incubation media decreased the rate of efflux about 16 %. Our results also showed that L-cysteine efflux process was not a simple diffusion but a carrier mediated process. When compared with N- acetyl-L-cysteine which is known to diffuse through the membranes, L-cysteine displayed a higher efflux rate under the same conditions. Pretreatment of erythrocytes with 4 mM of L-cysteine brought the free-SH concentration to 0,48 ± 0,005 mM whereas the same concentration of N-acetyl-L-cysteine brought the free-SH concentration to 0, 36 ± 0,01 mM in the incubation media. Our results suggest that erythrocytes may contribute to redox and metabolite homeostasis of the blood plasma. 2005, 49 Pages Keywords: Erythrocytes, Cysteine efflux, Redox homeostasis