Ratlarda karaciğer ve böbrek dokusunda kadmiyum toksisitesi ile değişen BCL2-BAX üzerine usnik asit ve alfalipoik asit`in etkisi

Abstract

Kadmiyum içeren malzemelerin kullanımının artışı, kadmiyum toksikasyon riskini ciddi bir sağlık problemi haline getirmiştir. Uluslararası Kanser Araştırmaları Enstitüsü kadmiyumu birinci sınıf karsinojen olarak sınıflandırmıştır. Bu sebeple kadmiyum toksikasyonunu önleyici farklı metal tutucu maddelerin kullanımının alternatif bir seçenek olarak değerlendirilebileceği düşünülmektedir. Alfa lipoik asit (ALA) ve usnik asit (UA) ise, metal şelatlama özelliği olduğu bilinen iki farklı metabolittir. Bcl-2 ve Bax hücre içi apoptotik süreçlerde rol alan ve sırasıyla antiapoptotik ve proapoptotik proteinlerdir. Kadmiyum toksikasyonunun da hücre içerisinde apoptotik veya proliferatif etki gösterdiği bilinmektedir. ALA ve UA'nın kadmiyum toksikasyonundaki apoptotik/proliferatif yetenekleri hakkında ise literatürde yeterli bilgi bulunmamaktadır. Çalışmamızda 200-250 gram ağırlığa sahip 40 adet Wistar albino rat kullanılmıştır. Hayvanlar 5 gruba ayrılmış (n=8) ve ilk grup kontrol grubu olarak değerlendirilip, on gün süreyle besleme kanülü yardımıyla oral yolla içme suyu verilmiştir. 2. gruba on gün süreyle %1 carboximetilselülose (CMC) solüsyonu, 3. gruba on gün süreyle 1 mg/kg/gün CdCl2, 4. gruba on gün süreyle 1 mg/kg/gün CdCl2 + 50 mg/kg UA 5 mg/dl %1 CMC içinde sulandırılarak, 5. gruba ise on gün 1 mg/kg/gün CdCl2 +50 mg/kg ALA 5 mg/dl %1 CMC içinde sulandırılarak besleme kanülü ile verilmiştir. Toksikasyon oluşturulmadan on gün önce UA ve ALA toksikasyon gruplarına uygulanmaya başlanmış ve toksikasyonla birlikte uygulamaya on gün daha devam edilmiştir. Yirmi günlük deney süresi sonucunda deneklerden sevofluran anestezisi altında karaciğer ve böbrek doku örnekleri alınmıştır. Alınan örnekler homojenize edilerek -80°C'de saklanmıştır. Ratlardan alınan karaciğer ve böbrek dokularında Bax ve Bcl-2 protein miktarları ticari ELISA kitleri ile spektrofotometrik yöntemle araştırılmıştır. Elde etmiş olduğumuz veriler, ALA'nın kadmiyum toksikasyonuna maruz kalmış böbrek dokusunda Bcl-2 ve Bax protein miktarına, UA'dan daha fazla azaltıcı etki gösterdiğini ve bu yönüyle böbrek dokusundaki hücreleri apoptoza uğrama eğiliminden koruduğunu; karaciğer dokusunda ise Bcl-2 protein miktarı üzerinde ALA ile UA'nın benzer etki göstermelerinin yanında, ALA'nın UA'ya nazaran Bax protein miktarını kontrol seviyelerine çekerek karaciğer dokusunu antiapoptotik eğiliminden koruduğunu göstermektedir. UA ve ALA'nın, dokulara göre bu farklı etkilerinin, sahip oldukları farklı şelatlayıcı özelliklerinden kaynaklandığını düşünmekteyiz.Anahtar Kelimeler: Bax, Bcl-2, CdCl2 Toksikasyonu, Usnik Asit, Alfa Lipoik Asit, Apoptozis, Hücre Proliferasyonu

The increased use of cadmium-containing materials has made cadmium toxicity a serious health problem risk. International Agency for Research on Cancer classified cadmium as first-class carcinogen. Therefore, it is considered that the use of different metal chelator agents that prevent cadmium toxicity may be considered as an alternative option. Alpha lipoic acid (ALA) and usnic acid (UA) are two different metabolites known to have metal chelating properties. Bcl-2 and Bax are antiapoptotic and proapoptotic proteins that play a role in intracellular apoptotic processes. Cadmium toxicity is also known to have apoptotic or proliferative effect in the cells. There is not enough information about the apoptotic / proliferative ability of ALA and UA in cadmium toxicity in the literature.In this study, 40 Wistar albino rats weighs 200-250 grams were used. The animals were divided into 5 groups (n = 8) and, the first group was evaluated as the control group and drinking water was given orally via feeding cannula for ten days. The second group modulated with 1% carboxymethylcellulose (CMC) solution for ten days, the third group modulated with 1mg/kg/day CdCl2 for ten days, the fourth group modulated with 1 mg/kg/day CdCl2 + 50 mg/kg UA 5 mg/day for ten days and the fifth group modulated with 1 mg/kg/day CdCl2 +50 mg/kg ALA for ten days by feeding cannula. All mixes was diluted in 1% CMC. Ten days before toxication, UA and ALA were started to be applied to toxication groups and, continued for ten days with toxication. Liver and kidney tissue samples were taken from the rats under sevoflurane anesthesia at the end of the twentieth day. The samples were homogenized and stored at -80°C. The level of Bax and Bcl-2 proteins in liver and kidney tissues of rats were evaluated by commercial ELISA kits by spectrophotometric method.Our data show that ALA has more decreasing effect on the level of Bcl-2 and Bax protein in cadmium-exposed kidney tissue than UA, and protects cells in kidney tissues from apoptosis; Also, in addition to the similar effects of ALA and UA on the level of Bcl-2 protein in liver tissue, it shows that, ALA protects liver tissue from antiapoptotic tendency by decreasing Bax protein levels to the control levels compared with UA. We think that these different effects of UA and ALA according to tissues are due to their different chelating properties.Keywords: Bax, Bcl-2, CdCl2 Toxicity, Usnic Acid, Alpha Lipoic Acid, Apoptosis, Cell Proliferation