Sıçan (Wistar albino) merkezi sinir sisteminde kadmiyum sülfatla (CdSO4) birlikte verilen nitrik oksit sentaz (NOS) inhibitörlerinin toplam lipid ve protein miktarlarına etkisi

Journal of Experimental and Clinical Medicine Deneysel ve Klinik Tıp Dergisi Deneysel Araştırma / Experimental Research doi: 10.5835/jecm.omu.28.04.010 Sıçan (Wistar albino) merkezi sinir sisteminde kadmiyum sülfatla (CdSO4) birlikte verilen nitrik oksit sentaz (NOS) inhibitörlerinin toplam lipid ve protein miktarlarına etkisi Effect of NOS inhibitors applied with cadmium sulphate on total lipid and protein quantities in central nervous system of rat (Wistar albino) Mehmet Emin Öngera*, Hayri Gençb, Faruk Tanc Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Histoloji ve Embriyoloji Anabilim Dalı, Samsun Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Anabilim Dalı, Samsun c Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Sağlık Meslek Yüksekokulu, Samsun a b MAKALE BİLGİLERİ ÖZET Makale geçmişi Geliş Kabul Sıçanlarda (Wistar albino) somatomotor kortekse kadmiyum sülfat (CdSO4) verildikten sonra spesifik Nitrik Oksit Sentaz (iNOS) enzim inhibitörü olan Aminoguanidin (AG) ve NO öncüsü olan L-Arjinin (L-Arg)’in beyin ve beyincikteki toplam lipid ve protein miktarlarına etkisini tespit etmek üzere, sunulan çalışma planlandı. Bu amaçla, saf, kontrol, kadmiyum, kadmiyum+L-Arg ve kadmiyum+AG olmak üzere 7’şer sıçandan oluşan 5 grup oluşturuldu. Kadmiyum grubu sıçanlara 0,0021 mg/kg CdSO4 sol hemisfere (bregmanın lateraline) intrakortikal yoldan enjekte edildi. Kontrol grubuna aynı hacimde serum fizyolojik verildi. Kadmiyum+AG grubuna günde iki kez olmak üzere 100 mg/ kg AG 15 gün süreyle intraperitoneal yoldan verildi. Kadmiyum+L-Arjinin grubuna da günde iki kez olmak üzere 1000 mg/kg L-Arjinin 15 gün süreyle intraperitoneal yoldan verildi. Saf grup ise hiçbir işleme tabi tutulmadı ve hiçbir madde verilmedi. Elde edilen sonuçlar, çalışılan diğer gruplara göre kadmiyumun toplam lipid ve protein miktarlarını düşürdüğünü ve toksik etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Ayrıca, sunulan çalışma ile sıçanda kadmiyumun bu nörotoksik etkisinin, spesifik NOS inhibitörü olan AG tarafından azaltıldığına dair sonuçlar yeni bulgulardır. L-Arjininin kadmiyumdan kaynaklanan toplam lipid ve protein miktarlarındaki azalmayı arttırdığını ve bu nörotoksik etkide NO’nun da rol aldığını, elde ettiğimiz bulgular göstermektedir. 06 / 06 / 2011 06 / 07 / 2011 * Yazışma Adresi: Mehmet Emin Önger Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Tıp Fakültesi Histoloji ve Embriyoloji A. D. 55139 Atakum, Samsun. E-posta: Anahtar Kelimeler: Kadmiyum sülfat Beyin Beyincik Toplam lipid Toplam protein Aminoguanidin L-arjinin Sıçan Keywords: Cadmium sulphate Cerebrum Cerebellum Total lipid Total protein Aminoguanidine L-arginine Rat J. Exp. Clin. Med., 2011; 28:175-181 ABSTRACT The present study was designed to assess the effects of a specific NOS inhibitor aminoguanidine (AG) and a NO precursor L-Arginine (L-Arg) on the total lipid and protein quantities in brain and cerebellum of Wistar albino rats after CdSO4 injection into the somatomotor cortices. For this purpose 5 groups of rats, each containing 7 animals were formed as non-operated, control, cadmium, Cd+L-Arg and Cd+AG respectively. Rats in cadmium groups received 0.0021 mg/kg intracortical Cd injection in the left hemisphere, lateral to Bregma. Control group received the same volume of saline. Cd+AG group received i.p AG injections for 15 days after the intracortical Cd injections twice a day in 100 mg/kg doses, respectively. Cd+L-Arg group received i.p L-Arg injections for 15 days after the intracortical Cd injections twice a day in 1000 mg/kg doses, respectively, too. Non-operated group received neither any treatment nor any operation. In conclusion, it was determined that CdSO4 lowers the total lipid and protein quantities, and affects the rats toxically when compared to other groups. In addition, our results are new findings suggesting that the toxic effect of CdSO4 was decreased by spesific NOS inhibitor AG in rat. L-Arg also appeared to augment this toxic effect of CdSO4. J. Exp. Clin. Med., 2011; 28:175-181 © 2011 OMÜ Tüm hakları saklıdır 176 Deneysel ve Klinik Tıp Dergisi - Journal of Experimental and Clinical Medicine 28 (2011) 175-181 1. Giriş Çevre kirliliğine neden olan kimyasal kirleticiler, hücresel gelişim üzerine uzun süreli bir etkiye sahiptir (Köse, 2005). Nörotoksik maddeler arasında metallerin yeri ayrı bir önem taşımaktadır. Çünkü, beyin korteksine verildiklerinde uzun süre parçalanmadıklarından, lokal olarak enjeksiyon alanında kalmakta ve etki süreleri daha da uzun olmaktadır (Tan, 2003). Kadmiyum, hiçbir biyolojik yararı olmayan fakat insanlar ve hayvanlar için yüksek derecede toksik etkiye sahip ve gittikçe artış gösteren endüstriyel çevre kirleticilerinin başında gelmektedir. Çeşitli endüstriyel faaliyetler sonucu yiyeceklerine kurşun ve kadmiyum bulaşan büyükbaş hayvanların kanlarındaki kurşun ve kadmiyum seviyelerinde artışlar olduğu ifade edilmiştir (Swarup ve ark., 2007). Kadmiyum insanlarda güçlü bir kanserojen etkiye sahip olup, kanser patogenezine neden olan birçok faktöre bağlı olarak böbrek, pankreas, prostat ve akciğer kanserlerine neden olabilir (Waisberg, 2003). Kadmiyum karakteristik akciğer kanserojeni olmasından dolayı Amerika’da ulusal toksikoloji programı çerçevesinde uluslararası kanser araştırmaları kurumu tarafından birinci derecede insan kanserojeni olarak sınıflandırılmıştır (Waisberg, 2003). Kadmiyum oksidatif strese neden olmaktadır, fakat bunun neden olduğu oksidatif stres mekanizması tam olarak aydınlatılamamıştır. Kadmiyum her ne kadar serbest radikallerin ortaya çıkışına doğrudan sebep olmasa da bazı enzimlerin antioksidan aktivitelerindeki değişiklikler ile dokularda lipit peroksidasyonuna neden olur (Patrick, 2003; El-Demerdash ve ark., 2004; Antonio ve ark., 2003; Carageorgiou ve ark., 2004). Ayrıca insanlar ve hayvanlarda çeşitli patolojik durumların başlaması ve DNA, protein ve lipitlerin oksidatif bozulmasıyla sonuçlanan serbest radikal üretimini uyardığını gösteren çalışmalar mevcuttur (Manca ve ark., 1991; Sarkar ve ark., 1997; Zhang ve ark., 2009). Serbest radikal üretiminde rol oynayan kadmiyum, çeşitli stoplazmik ve membran proteinlerin yapısında (ferritrin, apoferritrin gibi) bulunan demir ve bakır ile yer değiştirebilir, bu nedenle Fenton reaksiyonları ile oksidatif reaksiyon zincirine katılabilir (Casalino, 1997). Mendez-Armenta ve ark., (2003) beş gün boyunca intraperitonal olarak kadmiyum verilen (1 mg/kg/gün) sıçanlarda, beynin pariyetal korteks, striatum ve serebellum bölgelerindeki lipit peroksidasyonunda önemli derecede artış olduğunu belirtmişlerdir. Ayrıca erkek sıçanların hipotalamus, striatum ve prefrontal korteks gibi farklı beyin bölgelerinde kadmiyumun amino asit metabolizması üzerine farklı etkiler oluşturduğunu gösteren bulgular mevcuttur (Lafuente ve ark., 2001). Son yıllarda artan atmosferik kirlilikle birlikte dikkati çeken bir diğer bileşik de Nitrik Oksit (NO)' tir. Bir serbest radikal olan NO (azot monoksit), azotun birçok oksitinden biridir. Özellikle 1987 yılından sonra NO il (...truncated)