[EP-301]

EPOSTER OTURUMU-22 | Tarih ve Saat: 22.10.2010, 17:00 - 18:00 | Salon: EPOSTER SALONU

İzoniazidin sıçan karaciğerinde oluşturduğu oksidatif protein hasarı ve paraoksanaz aktivitesi üzerine C vitamininin etkileri

Hafize Uzun1, İsmail Birincioğlu2, Yakup Ergül3, Tülay Erkan3, Habibe Genç1, Remise Gelişgen1, Tuncay Altug4
1İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Biyokimya AD, İstanbul
2Adli Tıp Kurumu, Cerrahpaşa, Istanbul
3İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları AD, İstanbul
4İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Deney Hayvanları Laboratuarı, İstanbul

İzoniazid (İNH), hem tüberküloz tedavisinde hem de kemoprofilakside en çok tercih edilen ilaçtır. Çalışmadaki amacımız çocukluk çağında sık kullanılan bir antitüberküloz ilaç olan İNH’nın karaciğerde oluşturduğu oksidatif protein hasarına ve paraoksanaz (PON1) aktivitesi üzerine, güçlü bir antioksidan ve aynı zamanda bir prooksidan madde olan C vitaminin etkisini araştırmaktır. 40 adet Wistar-Albino sıçanın karaciğer dokularında ve plazmalarında oksidatif hasarı belirlemek amacıyla, protein karbonil (PCO), total tiyol grupları (T-SH) ve PON1 aktivitesi çalışıldı. Çalışma grupları: 1.grup (n:10): kontrol, 2.grup(n:10): izoniyazid, 3. grup (n:10): izoniyazid + düşük doz C vitamini (100 mg/kg), 4. grup (n:10): izoniyazid +. yüksek doz C vitamini (1000 mg/kg). İNH steril su, C vitamini ise içme suyu içinde çözülerek intragastrik olarak uygulandı. Oksidatif stres belirteçleri spektrofotometrik yöntemlerle ölçüldü. AST ve ALT düzeyleri grup 2’de grup 1, 3 ve 4’ten anlamlı olarak daha yüksek bulundu. 2. gruptaki plazma ve doku PCO düzeyleri 1. ve 3. grupların düzeylerinden daha yüksekti. İNH grubunda kontrol grubuna göre, oksidatif dengenin bozulduğunu ve hepatik PCO düzeylerinde artış göstermiştir. C vitamini (100 mg/kg) alan gruptaki PCO düzeyleri azalırken; hepatik PON1 ve T-SH seviyeleri artmıştır. Çalışma hepatotoksisitenin bu modelinde protein oksidasyonun ve T-SH’ın rölünü; C vitaminin karaciğer hasarına karşı koruyucu etkisini; PON1’in karaciğerdeki antioksidan sistemlerde önemli bir rol oynadığını göstermiştir. Bu bulguların göstergeleri henüz tam olarak bilinmemektedir ve bu nedenle daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Aynı zamanda, farklı ilaç dozlarının uygulandığı çalışmaların yapılması gerekli olabilir.

GİRİŞ-AMAÇ

İzoniazid (İNH) hem tüberküloz tedavisinde hem de kemoprofilakside en çok tercih edilen ilaçtır. Fakat ilacın günlük alımı hastaların %20’sinde orta derece karaciğer enzim yüksekliğine ve %1-2’sinde de önemli karaciğer hasarına (özellikle hepatik nekroz) yol açmaktadır. Eğer hepatotoksisite erken tanınmazsa ölümcül olabilmektedir. İnsanlarda İNH’e bağlı karaciğer toksisitesinin patogenezi halen açık değildir. Önceki çalışmaların çoğu İNH’in indüklediği karaciğer hasarında nedenin ilacın bir metaboliti olan asetilhidrazin olduğu hipotezine odaklanmıştır. Buna rağmen sıçanlarda ve insanlarda yapılan son çalışmalar İNH hepatotoksisitesinde hidrazinin major rolü üstlendiği yönündedir ve sıçan modellerinde oluşturulan İNH hepatotoksisitesi ile insanlardaki toksisite arasında bazı benzerlikler vardır. İzoniyazid ile tedavi edilen hastalarda toksisite ortaya çıktığı ve toksisitede rol alan metabolitlerin ~30 yıldır bilinmesine rağmen hasarın mekanizması hala çok iyi bilinmemektedir. Çalışmadaki amacımız çocukluk çağında sık kullanılan bir antitüberküloz ilaç olan İNH’in karaciğerde oluşturduğu oksidatif protein hasarına ve paraoksanaz (PON1) aktivitesi üzerine, güçlü bir antioksidan ve aynı zamanda bir prooksidan madde olan C vitaminin etkisini araştırmaktır.


YÖNTEM-GEREÇLER

İstanbul Üniversitesi Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Deney Hayvanları Araştırma ve Üretim laboratuvarından temin edilen Wistar-Albino soyu sağlıklı 230–270 gram ağırlığında 40 erkek sıçan üçü deney, biri kontrol grubu olmak üzere dört gruba ayrıldı. Grup 2, 3 ve 4’de yer alan ve deney gruplarını oluşturan sıçanlara 3 hafta (21 gün) süre ile İNH 50 mg/kg/gün (4ml/kg steril su içinde) intragastrik olarak verildi. Grup 3’de yeralan sıçanlara İNH’a ek olarak C vitamini içme suyu içinde çözülerek 100 mg/kg/gün dozunda intragastrik olarak verildi. Grup 4’de yer alan sıçanlara ise İNH’a ek olarak C vitamini içme suyu içinde çözülerek 1000 mg/kg/gün dozunda intragastrik olarak verildi. 3 hafta sonunda sıçanlar eter anestezisi altında sakrifiye edilerek toraks açıldıktan sonra sağ ventrikülden heparinize kan örnekleri alınarak karaciğerleri çıkarıldı. Kanlar santrifüj (3500 rpm, 10 dak.) edilerek elde edilen serumlar birkaç numuneye bölünerek ependorflara konuldu. Plazma örnekleri ve karaciğer dokuları çalışma gününe kadar -80 0Cde muhafaza edildi.

Serum örneklerinde rutin biyokimyasal parametre düzeyleri otoanalizör, oksidatif stres parametreleri spektrofotometrik metodlar ile çalışıldı.

Verilerin istatistiksel analizi SPSS 11 programı kullanılarak yapıldı. Tüm grupların istatistiksel karşılaştırılmasında ANOVA testi kullanıldı. Grupların anlamlı farklılıklarının hangileri olduğu Tukey HSD testi ile değerlendirildi. Tüm gruplarda incelenen parametrelere ait değerler ortalama ± standart sapma (ort ± SD) olarak verildi. İstatistiksel anlamlılık p<0.05 olarak kabul edildi.


BULGULAR

Grupların biyokimyasal parametre değerleri, plazma ve dokularındaki oksidatif stres parametre değerleri Tablo 1 ve 2'de gösterilmiştir.




Tablo 1: Grupların biyokimyasal parametre değerleri
Kontrol
(n=10)
INH (50mg/kg)
(n=10)
INH + C vit. (100mg/kg)
(n=10)
INH + C vit.
(1000 mg/kg)
(n=10)
AST (IU/L)32.1±3.5178.8±25.78a***44.9±9.65b***51.6±7.35b***
ALT (IU/L)160.9±32.34551.8±79.24a***143.9±27.13b***133.4±21.27a*,b***
GGT (IU/L)2.8±1.485.8±1.75a***3.7±1.34b**3.9±1.20b*
ALP (IU/L)184.1±34.93239.3±80.73239.6±69.75210.3±35.11
T. Protein(g/L)7.14±0.3416.34±0.280a**6.37±0.377a**6.51±0.376a**
Albumin (g/L)3.59±0.203.15±0.24a**3.28±0.353.13±0.32a**
a: vs kontrol grubu
b: vs INH grubu
*p<0,05, **p<0,01, *** p<0,001


Tablo 2: Grupların plazma ve dokularındaki oksidatif stres parametre değerleri
Kontrol
(n=10)
INH (50mg/kg)
(n=10)
INH + C vit. (100mg/kg)
(n=10)
INH + C vit. (1000 mg/kg)
(n=10)
Plazma protein karbonil (nM/mg protein)0.69±0.021.00±0.18a***0.73±0.11b**0.85 ±0.20
Plazma tiol
(μM)
326.8±27.25207.6±28.13a***298.3±28.04b***239.5±28.03a***
Plazma PON1 (U/mL)162.6±20.7774.3±11.93a***126.8±20.32a,b***102.2±23.47 a***,b*
Karaciğer protein karbonil
(nM/mg protein)
0.22±0.070.60±0.02a***0.31±0.09b***0.49±0.12a***,b*
Karaciğer tiol
(nM /mg protein)
106.2±8.4295.0±7.51a*102.7±7.86102.9±7.60
Karaciğer PON1 (U/mg protein)19.34±2.1413.58±2.27a***16.57±2.19b*13.94±2.53a***
a: vs kontrol grubu
b: vs INH grubu
*p<0,05, **p<0,01, *** p<0,001


TARTIŞMA

Yapılan deneysel çalışmalar, oksidatif stresin İNH’nın indüklediği hepatotoksisitede sorumlu mekanizmalardan biri olduğunu ve oksidatif hasarın karaciğer “stellat” hücre aktivasyonu yaparak fibrozise zemin hazırladığını göstermektedir. İlacın uygulanmasını takiben oksidatif stres değişkenlerinin düzeyinde bir artış, bunun yanında antioksidan enzim ve maddelerde azalma görülmektedir.

Çalışmamızda hem plazmada hem de karaciğer dokusunda INH grubunda protein karbonil düzeylerinde artış, tiol ve PON 1 aktivitesinde anlamlı azalma bulunmuştur. Düşük doz C vitamini alan grupta ise INH grubuna göre anlamlı düzelme görülmüştür. C vitaminin karaciğer hasarını önlemedeki rolü tam olarak açık değildir. Fakat yapılan çalışmalar C vitamini konsantrasyonunun birincil biliyer sirozda ve alkolik karaciğer hastalığında azaldığını göstermektedir. Kolinden fakir diyet uygulanarak nonalkolik yağlı karaciğer hastalığı oluşturulan sıçanlarda C vitamini verilmesinin hastalığı önlemede belirgin etkinliğinin gösterilmesi bu vitaminin oksidatif hasarı engellemede etkin olduğunu düşündürmektedir. Sıçanlara dimetilnitrozamin verilerek oluşturulan hepatik fibroziste de askorbik asit konsantrasyonlarının azaldığı, lipit peroksidlerin, serbest radikallerin ve karaciğer nekrozunun arttığı saptanmıştır. Bir diğer hayvan deneyinde de sıçanlarda iproniyazid ve C vitamini uygulanarak serbest radikal oluşumu araştırılmış, toksik ara metabolit olan hidrazin ve serbest radikal oluşumunda azalma olduğu saptanmıştır. Düşük doz C vitamininin hepatik iskemi / reperfüzyon modeli uygulanan sıçan modellerinde hepatobiliyer fonksiyonları koruduğu gösterilmiştir. Ayrıca C vitaminin yüksek dozlarda da prooksidan etkileri olduğu yine hepatik iskemi / reperfüzyon modeli uygulanan sıçanlarda gösterilmiştir.

Bizim çalışma grubumuz tarafından gerçekleştirilen diğer bir araştırmada INH ile indüklenen karaciğer hasarında hem doku hemde serum lipid peroksidasyonunun arttığı, eritrosit ve doku glutatyon ile serum ve doku süperoksid dismutaz enzim aktivitesinin azaldığı gösterilmiştir. Buna karşılık düşük doz C vitamini verildiğinde lipid peroksidasyonunun azaldığı, antioksidan kapasitenin arttığı saptanmıştır.

Bu bulgular, INH ile indüklenen hepatotoksisite modelinde protein oksidasyonunun ve tiolün rolünü; PON1’in karaciğerdeki antioksidan sistemler arasında önem taşıdığını; düşük doz C vitaminin karaciğer hasarına karşı koruyucu etkisi yüksek doz C vitaminine göre daha fazla olmuştur. İNH yanında bir antioksidan madde verilmesinin, İNH’in indüklediği karaciğer hasarını azaltabileceği bulgusu, daha önceki çalışmamızın bulguları ile desteklenmektedir. C vitamininin farklı dozlarının ve değişik antioksidanların etkilerinin incelendiği çalışmalara ihtiyaç olduğunu düşünmekteyiz.


KAYNAKLAR

1. Attri S, SV Rana,K Vaiphei, et al. Isoniazid and rifampicin indused oxidative hepatic injury – protection by N-acetylcysteine. Hum Exp Toxicol 2000;19: 517-22.

2. Troy CS, Ting Z, James MW, et al. Role of hydrazine in the mechanism of isoniazid hepatotoxicity in rabbits. Arch Toxicol 1996; 70: 835-40.

3. Troy CS, Ting Z, James MW, et al. A Model of izoniazid-induced hepatotoxicity in rabbits. J Pharmacol Toxicol Methods 1995; 34: 109-16.

4. Troy CS, Stephen PA, Giorgio P, James MW. Inhibition of isoniazid-induced hepatotoxicity in rabbits by pretreatment with an amidase inhibitor. J Pharmacol Exp Ther 1999; 289: 695-702.

5. Yue J, Peng RX, Yang J, Kong R, Liu J. CYP2E1 mediated ısoniazid-ınduced hepatotoxicity in rats. Acta Pharmacol Sin 2004; 25: 699-704.

6. Tahan V, Ozaras R, Canbakan B, et al. Melatonin reduces dimethylnitrosamine-induced liver fibrosis in rats. J Pineal Res 2004; 37: 78-84.

7. Matsuki Y, Hongu Y, Noda Y, Kiwada H, Sakurai H, Goromaru T. Effects of ascorbic acid on the metabolic fate and the free radical formation of iproniazid. Yakugaku Zasshi 1992; 112: 926-33.

8. Ozaras R, Tahan V, Aydin S, Uzun H, Kaya S, Senturk H. N-acetylcysteine attenuates alcohol-induced oxidative stres in rats. World J Gastrenterology 2003; 9: 791-4.

9. George J. Ascorbic acid concentrations in dimethylnitrosamine-induced hepatic fibrosis in rats. Clinica Chimica Acta 2003; 335: 39-47.

10. Oliveira CP, Gayotto LC, Tatai C, et al. Vitamin C and Vitamin E in prevention of nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) in choline deficient diet fed rats. Nutrition J 2003; 2: 9.

11. Matsuki Y, Akazawa M, Tsuchiya K, Sakurai H, Kiwada H, Goromaru T. Effects of ascorbic acid on the free radical formation of isoniazid and it metabolites. Yakugaku Zasshi 1991; 111: 600-5.

12. Seo MY, Lee SM. Protective effect of low dose of ascorbic acid on hepatobiliary function in hepatic ischemia/reperfusion in rats. Journal of Hepatology 2002; 36: 72-7.

13. Ozaki M, Fuchinoue S, Teraoka S, Ota K. The in vivo cytoprotection of ascorbic acid against ischemia/reoxygenation injury of rat liver. Arch Biochem Biophys 1995; 318: 439-45.

14. Ergul Y, Erkan T, Uzun H, Genc H, Altug T, Erginoz E. Effect of vitamin C on oxidative liver injury due to isoniazid in rats. Pediatr Int. 2010;52:69-74.