Valproik asit uygulanan ratlarda karaciğer dokusunda biotinidaz enzim aktivitesi ve serum düzeyi ile korelasyonu
Biotinidase enzyme activity in liver tissue in rats receiving valproic acid and its correlation with serum levels
Yazar: NADİR KORKMAZER
Danışman: PROF.DR. RIDVAN AKIN
GATA / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2004
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases

Özet:
ÖZET VALPROİK ASİT UYGULANAN RATLARDA KARACİĞER DOKUSUNDA BİOTİNİDAZ ENZİM AKTİVİTESİ VE SERUM DÜZEYİ İLE KORELASYONU Valproik asit yaygın bir şekilde kullanılan ve hastaların çoğu tarafından iyi tolere edilen bir antiepileptiktir. En sık görülen doza bağımlı olmayan yan etkileri iştahsızlık, bulantı ve kusmayı içeren geçici gastrointestinal semptomlar ve hepato- toksisitedir. Doza bağımlı yan etkileri ise kilo kaybı, tremor, cilt döküntüsü ve alopesidir. Biotinidaz, biositinden (biotinil-e-lizin) biotini serbestleştiren ve biotin döngü sü sayesinde karboksilazların proteolitik indirgemesini sağlayan bir enzimdir. Biotin döngüsünü oluşturan çift döngü biotinidazın, biotin hidrolaz ve biotin transferaz aktivitelerini içerir. Biotin, pirüvat karboksilaz, asetil KoA karboksilaz, propiyonil KoA karboksilaz ve B-metil karotinil KoA karboksilaz olarak bilinen dört memeli enziminin koenzimidir. Bu enzimler aminoasit, karbonhidrat ve yağ asiti metaboliz masında rol oynamaktadırlar. Bunun yanında biotinidazın biotin bağlayıcı/taşıyıcı protein görevi de vardır. Tam veya parsiyel biotinidaz eksiklikleri biotin eksikliğine benzer şekilde kaşıntı, saç dökülmesi ve deri döküntüsü gibi cilt bulgularına neden olmaktadırlar. Biz de bu çalışmada valproik asit uygulanan ratlarda alopesinin muhtemel nedeni olarak düşünülen biotinidaz eksikliğini ortaya koymayı ve karaciğer ve serum biotinidaz enzim aktiviteleri ile transaminazlar, albumin ve serum valproik asit düzeyleri arasındaki ilişkiyi ortaya koymayı amaçladık. Çalışmamızda 15'er adet erkek Wistar ratlarlardan, biri kontrol grubu olmak üzere 4 grup oluşturuldu. VPA-1'e 200 mg/kg/gün, VPA-2'ye 400 mg/kg/gün, VPA- 3'e 600 mg/kg/gün dozlarında valproik asit ve kontrol grubuna distile su peroral, günde iki doz halinde 60 gün süreyle verildi. Ratlar son dozdan 2-5 saat sonra sırasıyla düşük doz valproik asit alanlardan yüksek doz valproik asit alanlara doğru sakrifiye edildi. Serum ve karaciğer biotinidaz enzim aktiviteleri, serum AST, ALT, albumin ve valproik asit düzeyleri ölçüldü. 25Deneklerin VPA-1'de %6,6'sında (n=1), VPA-2'de %13,3' ünde (n=2), VPA- 3'de %26,6'sında (n=4) tüy dökülmesi izlendi. Karaciğer doku biotinidaz enzim aktiviteleri açısından VPA-3 ile kontrol gruplan arasında istatistiksel olarak anlamlı düzeyde farklılık saptandı. Serum biotinidaz enzim aktiviteleri açısından ise gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık saptanmadı. Hem karaciğer hem de serum biotinidaz enzim aktivitelerinde valproik asit dozu ile ters orantılı olacak şekilde düşme gözlendi. Serum AST, ALT ve albumin düzeyleri bakımından gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık saptanmadı. Çalışılan parametrelerin birbirleri ile korelasyonu incelendiğinde, karaciğer biotinidaz enzim aktivitesi ile serum arasında pozitif bir korelasyon saptandı. Karaciğer doku biotinidaz enzim aktivitesi ile serum valproik asit düzeyi arasında da negatif bir korelasyon olduğu saptandı. Sonuç olarak; biotinidaz aktivitesi düşüklüğünün başlangıç bulgusu olan parsiyel alopesi, valproik asit tedavisi esnasında da biotinidaz aktivitesindeki düşüklüğe bağlı olarak oluşabilmektedir. valproik asit tedavisi almakta olan hastalara 10 mg/gün dozunda biotin verilmesi ile oluşabilecek alopesi durumu önlenebilir. 26

Abstract:
SUMMARY BIOTINIDASE ENZYME ACTIVITY IN LIVER TISSUE IN RATS RECEIVING VALPROIC ACID AND ITS CORRELATION WITH SERUM LEVELS Valproic acid is a widely used and well-tolerable antiepileptic drug in most of the patients. Mostly seen and not dose-dependent side effects are gastrointestinal symptomps like loss of appetite, vomiting, nausea and hepatotoxicity. Dose dependent side effects are weight loss, tremor, skin eruptions and alopecia. Biotinidase is an enzyme that seperates biotin from biocytin and thus provides preotolytic reduction of carboxylases via biotin cycle. It includes the biotin hydrolised, biotin transferase activities of two-cycled biotinidase. Biotin is the coenzyme of four mammalian enzymes, including pyruvate carboxylase, acetyl- CoA carboxylase, propionyl-CoA carboxylase, and beta-methylcrotonyl-CoA carboxylase. These enzymes are important in aminoacid, carbohydrate and fatty acid metabolisms. Biotinidase also has an biotin binding/carrier protein activity. Partial or complete biotinidase deficiency may lead to skin symptoms, such as pruritis, hair loss and skin eruptions similar to those observed in biotin deficiency. In this study we aimed to investigate whether there was, as a probable cause of alopecia, biotinidase deficiency and to investigate the relationships among liver and serum biotinidase activities, serum albumin and valproic acid levels. Four groups, of 15 male Wistar rats, one of them as control each were constituted. Groups of VPA-1, VPA-2 and VPA-3 received 200 mg/kg/d, 400 mg/kg/d, 600 mg/kg/d valproic acid, recpectively, and control group was administred distilled water perorally for 60 days divided into two doses. Rats were sacrified 2-5 hours after the last dose beginning from the low-dose valproic acid group. Serum and liver biotinidase enzyme activity, serum AST, ALT, albumin and VPA levels were measured. Hair loss was detected in 6.6% (n=1) of VPA-1, 13.3% (n=2) of VPA-2, 26.6% (n=4) of VPA-3 groups. There was a statistically significant the VPA-3 group and control group with respect to liver tissue biotinidase activity. Decreases in both liver and serum biotinidase anzyme activities inversely correlated with valproic acid 27dose were detected. There were no statistically significant differences among the groups on the basis of serum AST.serum ALT and albumin levels. When a correlation analysis was performed among the groups with respect to all the laboratory parameters measured was performed there was a significant positive correlation between liver tissue biotinidase enzyme activity and serum biotinidase enzyme activity levels, and there was a significant negative correlation between liver tissue biotinidase enzyme activity and serum valproic acid level. In conclusion partial alopecia, which is an early and initial sign of decreased biotinidase activity may also be observed during valproic acid treatment due to low biotinidase activity. A probable future alopecia may be prevented by giving 10 mg/kg/d biotin to patients receiving valproic acid. 28