CADMIUM EXPOSURE INCREASES THE AMPLITUDES OF SPINAL REFLEX RESPONSES

60 ARAÞTIRMA Kadmiyum maruziyeti spinal refleks yanýtlarýnýn amplitüdünü arttýrýr Gülten Erken*, Osman Genç**, Haydar Ali Erken***, Sebahat Turgut**, Günfer Turgut**. *Balýkesir Üniversitesi, Týp Fakültesi, Fizyoloji AD., Balýkesir. **Pamukkale Üniversitesi, Týp Fakültesi, Fizyoloji AD., Kýnýklý, Denizli. ***Balýkesir Devlet Hastanesi, Balýkesir. Özet Amaç: Kadmiyum çevresel bir kirletici ve voltaj baðýmlý kalsiyum kanallarýnýn potent bir inhibitörüdür. Kadmiyumun santral ve periferik sinir sisteminde fonksiyonel bozukluklara neden olabileceði gösterilmiþtir. Bu çalýþmada kadmiyumun spinal reflekslere etkisi araþtýrýlmýþtýr. Gereç ve Yöntemler: 14 adet, erkek sýçan Kontrol ve Kadmiyum grubu olarak ikiye ayrýlmýþtýr. Kontrol grubundaki hayvanlara içme suyu, Kadmiyum grubundaki hayvanlara ise kadmiyum klorür (70 mg/L) içme suyunda çözülerek 60 gün boyunca verilmiþtir. Deneysel periyodun sonunda siyatik sinir elektriksel olarak uyarýlarak L5 ventral kökünden refleks potansiyelleri kaydedilmiþtir. Bulgular: Ýstatistiksel analiz sonrasýnda kadmiyum grubunun refleks yanýtlarýnýn amplitüdleri, kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlamlý düzeyde artmýþ bulunmuþtur. Sonuç: Kadmiyuma subkronik maruziyet spinal refleks yanýtlarýný etkiler ve insanlarda da olasý benzer sonuçlarý düþündürür. Anahtar kelimeler: kadmiyum, spinal refleks, sýçan. Abstract Cadmium exposure increases the amplitudes of spinal reflex responses Objective: Cadmium is an environmental pollutant and which is a potent inhibitor of voltage-dependent calcium channels. It has been shown that cadmium can causes functional disturbances in central and peripheral nervous system. In this study, it has been aimed to investigate the effects of cadmium on the spinal reflexes. Materials and Methods: Fourteen, male rats were divided into two groups: Control and Cadmium. Control group animals received tap water and the rats of Cadmium group received cadmium as in the form of cadmium chloride (70 mg/L) diluted in their drinking water during the experimental period. At the end of the 60 days experimental period, the sciatic nerve was stimulated electrically with single pulses and the reflex potentials were recorded from the ipsilateral L5 ventral root. Results: After the statistical analysis, the reflex response amplitudes were significantly increased in Cadmium group in comparison to the Control group. Conclusion: Subchronic exposure to cadmium affects the rat’s spinal reflex responses and extrapolation of these results to humans indicate similar possible consequences. Key words: cadmium, spinal reflex, rat Giriþ Kadmiyum, farklý yollarla çevresel kontaminasyonu olan bir geçiþ metalidir. Ýnsanlarýn kadmiyuma maruziyetinin en önemli yollarý besinler ve sigara dumanýdýr. Bunun dýþýnda batarya fabrikalarý gibi kadmiyum içeren endüstriyel ürünleri üreten fabrikalarýn iþçileri, mesleksel olarak kadmiyuma maruz kalmaktadýr. Kadmiyum toksisitesi pek çok Yazýþma Adresi: Gülten Erken Balýkesir Üniversitesi, Týp Fakültesi, Fizyoloji AD., Balýkesir/Türkiye. Tel : 0 266 612 13 84 / 0 505 266 59 09 E-mail: araþtýrýcý tarafýndan akciðer fibrozisi, renal tübüler disfonksiyon, hipertansiyon, osteoporoz gibi hastalýklarla iliþkilendirilmiþtir (1). Kadmiyum toksisitesinin santral ve periferik sinir sisteminde çeþitli bozukluklara yol açtýðý gösterilmiþtir (2,3). Kadmiyumun kalsiyum kanal blokajý gibi (4), hücre membranýnda yer alan ve iyon akýmýný kontrol eden proteinlerle etkileþimi yanýnda, nörotransmitter iletimine olan etkisi bu bozukluklara aracýlýk edebilir (5). Müracaat tarihi: 28.03.2011 Kabul tarihi: 24.07.2011 S.D.Ü. Týp Fak. Derg. 2011:18(2)/60-63 Erken, kadmiyumun spinal reflekslere etkisi Monosinaptik spinal refleksler, fonksiyonel sinir sisteminin en temel devrelerindendir. Monosinaptik spinal reflekslerin test edilmesi sinir sisteminde hem periferik sinir fonksiyonlarý, hem de sinaptik iletinin özellikleri hakkýnda temel bir bilgi verir. Bu çalýþmada, subkronik kadmiyum maruziyetinin monosinaptik spinal refleksler üzerindeki etkisini araþtýrmak amaçlanmýþtýr. Materyal ve Metod Hayvanlar: Çalýþma için, ortalama aðýrlýklarý 257±46 g olan, 14 adet eriþkin (4-6 aylýk), Spraque Dawley erkek sýçan kullanýldý. Hayvanlar Pamukkale Üniversitesi Deneysel Araþtýrma Birimi’ nden saðlandý. Sýçanlar, veteriner hekim gözetiminde, her kafeste 3-4 hayvan olacak þekilde, 22-25C sýcaklýkta, % 60 nem oranýnda, gürültüsüz ve iyi havalandýrýlmýþ olan bir ortamda, 12 saatlik aydýnlýk/karanlýk döngüsü uygulanarak, besin ve su alýmý kýsýtlanmaksýzýn barýndýrýldý. Hayvanlarýn bakýmý ve deneysel prosedür, “U.S. Department of Health and Human Services” tarafýndan basýlan “Guide for Care and Use of Laboratory Animals” ta belirtilen þekilde uygulandý. Deneysel Gruplar ve Cerrahi Prosedür: Sýçanlar Kontrol ve Kadmiyum grubu olarak eþit sayýda iki gruba ayrýldý. Kadmiyum grubundaki hayvanlar, içme sularýnda 70 mg/L kadmiyum klorür (Sigma Aldrich, Germany) çözülerek, kadmiyuma maruz býrakýldý. Bu süreç boyunca Kontrol grubundaki hayvanlara normal içme suyu verildi. 60 günlük deneysel periyodun sonunda üretan (1 g/kg, i.p.) (Sigma Aldrich, Germany) anestezisi altýndaki sýçanlarýn lumbosakral bölgelerinde laminektomi yapýldý. L5 segmentinin ventral kökü, diðer doku bölümlerinden, yüzeyi likit parafinle kaplanarak, izole edildi. Ardýndan sol uyluk bölgesinin diseksiyonu sonrasý siyatik sinir izole edilerek stimülasyon için bipolar gümüþ-gümüþ klorid elektrod sinire yerleþtirildi. Toprak elektrodu ise hayvanlarýn kulaklarýna yerleþtirildi. Stimulus, siniri oluþturan tüm liflerin uyarýlmasý için yeterli olan eþik deðerinin üzerinde bir deðere ayarlandý (10 V, 0.2 Hz, 0.2 ms). Siyatik sinirin bipolar elektrodla uyarýmýný takiben, ipsilateral L5 ventral kökten monosinaptik refleks potansiyelleri alýndý. Stimulus verilmesi ve refleks cevaplarýn kaydý için PowerLab/8SP (ADInstruments, Castle Hill, Australia) veri kazaným sistemi ve Scope 3.7.5 paket programý kullanýldý. Arka arkaya alýnan 15 refleks yanýtýnýn kayýtlanmasýndan sonra monosinaptik refleks potansiyellerinin amplitüdleri ölçülerek ortalamalarý alýndý. Ede edilen veriler, analiz için SPSS paket 61 programýna aktarýldý. Kayýt alýnmasý sýrasýnda hayvanlarýn rektal sýcaklýklarýnýn 36±0.5 C olarak sürdürülmesi, bir ýsýtma pedi aracýlýðýyla saðlandý. Sonuçlar Kontrol grubunun ortalama yanýtlarý %100 kabul edilerek, Kadmiyum grubunun verileri Kontrol grubunun ortalama deðerinin yüzdesi olarak hesaplandý. Ýstatistiksel Analiz: Sonuçlar ortalama±standart sapma (Ort±SS) olarak gösterildi. Ýstatistiksel analiz için SPSS 10.0 istatistiksel paket programý (SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA) kullanýldý. Verilerin analizi için Mann-Whitney U testi kullanýldý ve p<0.05 olan deðerler istatistiksel olarak anlamlý kabul edildi. Sonuçlar Monosinaptik refleks cevaplarýnýn kayýt örnekleri Þekil 1’ de gösterilmiþtir. Buna göre Kadmiyum grubu Kontrol grubuyla karþýlaþtýrýldýðýnda, Kadmiyum grubunun monosinaptik (...truncated)