D-fenotrin`e maruz bırakılan ratların çeşitli dokularında oksidatif dna hasarının araştırılması

Abstract

Amaç: Piretroid insektisitler veteriner hekimliği, tarımsal mücadele ve halk sağlığı alanlarında yaygın olarak kullanılmakta ve hedef canlılarda çok zehirli ancak memeliler üzerinde düşük zehirlilik derecesine sahip olmaları ve çabuk yıkımlanmalarından ötürü tercih edilmektedirler. Oral biyoyararlanımları bileşiklere göre değişmekle birlikte yaklaşık olarak % 40-60 oranındadır. Piretroidlerin yapılan çalışmalarla bazı memeli sistemlerinde oksidatif stresin oluşmasında potansiyel teşkil ettikleri bildirilmiştir. 8-okso-2?-deoksiguanozin (8-oksodG), oksidatif stres ve DNA hasarının belirlenmesinde önemli ve hassas bir biyobelirteç olarak kullanılmaktadır.Çalışma ile d-fenotrin maruziyeti sonucu rat karaciğer ve böbreğinde oksidatif strese bağlı olarak şekillenebilecek genotoksisite riskinin değerlendirilmesi amaçlandı.Materyal ve Metot: 8-oksodG/1062?-deoksiguanozin (dG) düzeyleri yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) - diode array detektör (DAD) ve elektrokimyasal detektör (ECD) tekniği ile ölçüldü. Çalışmada erkek Wistar albino ratlardan rastgele (~ 6 haftalık, 150-200 g) her grupta on adet rat olmak üzere beş deneyve bir kontrol grubu oluşturuldu. Deney hayvanlarına 25 mg/kg (grup I), 50 mg/kg (grup II), 66,7 mg/kg (grup III), 100 mg/kg (grup IV) ve 200 mg/kg (grup V) dozlarında d-fenotrin ve kontrol grubuna sadece taşıt madde (dimetil sülfoksit, DMSO) periton içi(Pİ) yolla 14 gün boyunca uygulandı. Çalışmanın sonunda servikal dislokasyon yöntemiyle ötenazi edilen hayvanlardan elde edilen karaciğer ve böbrekler soğuk serum fizyolojik solüsyonu (% 0,9 sodyum klorür) ile yıkandıktan sonra hızlı bir şekilde sıvı azot ile donduruldu. DNA izolasyon kiti (Roche Diagnostics GmbH Mannheim, Germany; cat.no. 11 814 770 001) kullanılarak izole edilen DNA?lar nükleaz P1 ve alkalin fosfataz (ALP) enzimleri ile hidrolize uğratıldıktan sonra analizleri yapılmak üzere HPLC cihazına enjekte edildi. dG düzeyleri DAD ve 8-oksodG düzeyleri ECD ile analiz edildi. Bulgular: Deney gruplarındaki ortalama 8-oksodG/10dG düzeyleri grup I, II, III, IV ve V için sırasıyla karaciğerde 48,15±7,43, 68,92±20,66, 82,07±14,15, 85,08±28,50, 89,14±21,73 ve böbrekte 39,06±7,63, 59,69±14,22, 61,13±17,46, v65,13±23,40, 72,66±19,04, kontrol grubu ortalama 8-oksodG/10dG düzeyleri karaciğerde 44,96±12,66 ve böbrekte 39,07±4,80 olarak tespit edildi. Elde edilen bulgulara göre, kontrol grubu ile karşılaştırıldığında d-fenotrine maruz kalan hayvanların her iki organında da doza bağımlı şekilde oksidatif DNA hasarında istatistiksel olarak anlamlı (p < 0,05) artış gözlendi. Karaciğerde meydana gelen DNA hasarı böbreğe göre daha yüksek düzeyde bulunmuş olup aralarında çok anlamlı (p < 0,01) korelasyon tespit edildi.Sonuç: Sonuç olarak, d-fenotrine 14 gün boyunca Pİ yolla maruz kalan ratların karaciğer ve böbreklerinde doza bağımlı olarak serbest radikal üretimi ve bunun sonucunda oksidatif DNA hasarı şekillendiği tespit edildi.Anahtar Kelimeler: Böbrek; d-fenotrin; HPLC-ECD/DAD; karaciğer; oksidatif DNA hasarı

Objective: Pyrethroid insecticides are widely used in veterinary medicine and public health for agricultural and domestic purposes because they show high toxicity to a wide range of insects and low toxicity to mammals and rapid biodegradability. Although their oral bioavailability varies with regard to the compound, approximately 40-60 % of an orally ingested dose is absorbed. Several studies have indicated that certain pyrethroids have the potential to induce oxidative stress in organs of some mammalian systems. One of the oxidized products of nucleic acids, 8-oxo-2?-deoxyguanosine (8-oxodG), is a sensitive biomarker of oxidative stress and DNA damage. The objective of this study was to assess the risk of genotoxicity of dphenothrin in rat liver and kidney caused by oxidative stress.Material and Method: The level of 8-oxodG/1062?-deo yguanosine (dG) as measured by using high performance li uid chromatography (HPLC) ith a diode array (DAD) and an electrochemical detector (ECD). Si ty male istar albino rats ( 6-weekold, 150-200 g body weight) were randomly divided into five experimental groups and one control group of ten rats/group. D-phenothrin was administered intraperitoneally(Pİ) to the animals at 25 mg/kg (group I), 50 mg/kg (group II), 66.7 mg/kg (group III), 100 mg/kg (group IV) and 200 mg/kg (group V) for 14 consecutive days and the control group received only the vehicle, dimethyl sulfoxide (DMSO). At the end of the experiment, rats were euthanized by cervical dislocation. The livers and kidneys were excised and after rinsing with ice-cold physiological saline solution (0.9 % sodium chloride), samples were frozen immediately in liquid nitrogen. DNA from frozen samples was isolated by using a DNA isolation kit (Roche Diagnostics GmbH Mannheim, Germany; cat.no. 11 814 770 001). Following digestion with nuclease P1 and alkaline phosphatase, hydrolysed DNA was subjected to HPLC. The dG level was analyzed by DAD and 8-oxodG by ECD. Results: In the experimental groups, mean 8-oxodG/106dG levels were 48.15±7.43, 68.92±20.66, 82.07±14.15, 85.08±28.50, 89.14±21.73 in livers and 39.06±7.63, 59.69±14.22, 61.13±17.46, 65.13±23.40, 72.66±19.04 in kidneys of groups viiI, II, III, IV and V, respectively. The mean 8-oxodG/106dG levels in the control group ere 44.96±12.66 in liver and 39.07±4.80 in kidney. A statistically significant (p < 0.05), dose-dependent increase in oxidative DNA damage was observed in both organs of animals exposed to d-phenothrin, when compared to controls. The liver showed significantly higher oxidative DNA damage than the kidney (p < 0.01). Conclusion: In conclusion, d-phenothrin administered to rats intraperitoneally for 14 consecutive days generated free radical species in a dose-dependent manner and caused oxidative DNA damage in rat liver and kidney. Key Words: d-phenothrin; HPLC-ECD/DAD; kidney; liver; oxidative DNA damage