Kalp iskemi reperfüzyon hasarında zerdeçal (curcuma longa)'ın gper-1 ve oksidatif/nitrozatif stres biyomarkırları üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of turmeric (curcuma longa) on gper-1 and oxidative/nitrosative stress biomarkers in cardiac ischemia reperfusion injury
Yazar: SEDA İKİKARDEŞ
Danışman: PROF. DR. ERGÜL BELGE KURUTAŞ
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Curcuma longa L. = Curcuma longa L. ; G proteinleri = G proteins ; Genetik-biyokimyasal = Genetics-biochemical ; Kalp hastalıkları = Heart diseases ; Nitrosaminler = Nitrosamines ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury ; Reseptörler = Receptors ; Zerdeçal = Turmeric ; İskemi = Ischemia

Özet:
Giriş ve Amaç: İskemi sonrasında reperfüzyonun sebep olduğu ağır derecede oksidatif stres ciddi işlevsel ve yapısal hasarlar oluşturmaktadır. Bu hasardan ise asıl olarak serbest oksijen radikalleri sorumlu tutulmaktadır. Son yıllarda farklı organlarla yapılan çalışmalarda reperfüzyon kaynaklı olan hasara karşı iskemik ön koşullama gibi yöntemlerden ziyade birçok antioksidan maddenin koruyucu etkileri belirtilmiştir. Kardiyovasküler hastalıklar ile östrojen arasında bir bağlantı olduğu bilinmektedir. Östrojenin hücresel olan hipertrofiyi azaltması, damar duvarının elastikiyetini artırması, antioksidan ve antienflamatuar özelliklere sahip olmasından dolayı kadınlarda iskemik kalp riskini azaltmaktadır. Östrojen, östrojen reseptörleri alfa ve beta üzerinde etkilidir ki, son zamanlarda yeni olan bir G proteinine bağlı östrojen reseptörü 1 (GPER-1) saptanmıştır. Zerdeçal (Curcuma longa), anavatanı Hindistan olan zerdeçal bitkisinin rizomlarından üretilmektedir. Yapılan çeşitli araştırmalarda zerdeçal ekstresinin hipoglisemik, antienflamatuar, antioksidan ve lipit düşürücü etkilerde bulunduğu gösterilmiştir. Yapılan literatür taramalarında kardiyovasküler hastalıklarda zerdeçal ile ilgili çalışmalara rastlanmamaktadır. İlk defa yapılan bu çalışmada, sıçanlara tedavi olarak verilen zerdeçalın kalp iskemi reperfüzyon (İ/R) hasarında GPER-1 ve oksidatif/nitrozatif stres parametreleri üzerine etkisinin araştırılması amaçlandı.

Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda 24 adet 250-300 gram ağırlığında olan erkek Wistar-Albino cinsi rat kullanıldı. Deneyimiz 3 gruptan oluştu. Grup 1 (kontrol grubu): Sadece iskemi reperfüzyon uygulanması (n=8); Grup 2 (sham grubu): (n=8) kalp iskemi reperfüzyon + 1 mL intraperitoneal (IP) yolla serum fizyolojik (%0,9 NaCl) verildi; Grup 3 (tedavi grubu): (n=8) kalp iskemi reperfüzyon + 1 mL zerdeçal (50 mg/kg/mL/gün) IP yolla uygulandı. Sham

ve zerdeçal gruplarındaki ratlara günde bir kez ve 7 gün boyunca 1 mL serum fizyolojik (% 0,9 NaCI/kg/mL/gün) ve 1 mL zerdeçal (50 mg/kg/mL/gün) IP yolla verilirken kontrol grubundakilere hiçbir şey uygulanmadı. Daha sonrasında ise tüm gruptaki ratlara girişim ve cerrahi işlemden sonra kalpte 10 dakika iskemi ve 10 dakika reperfüzyon oluşturuldu. Deney bitiminden sonra tüm ratlar sakrifiye edilip kalp dokuları çıkarıldı. Dokular iki eşit parçaya bölündü ve bir parçası formaldehit içerisinde histopatolojik analiz için saklandı. Kalan diğer parçası ise biyokimyasal parametrelerin analizi için saklandı. Kalp dokusunda oksidatif/nitrozatif stresin biyobelirteçleri olarak glutatyon peroksidaz (GPx), katalaz (CAT), superoksit dismutaz (SOD), malondialdehit (MDA), nitrik oksit (NO) ve nitrotirozin (3-NT) düzeyleri ile GPER-1 düzeyleri ölçüldü.

Bulgular: Biyokimyasal incelemelerin sonucunda; kontrol ve sham grubu arasında tüm parametreler açısından istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar saptandı (p<0,05). Sham ve tedavi grubu arasında NO, 3-NT ve GPx hariç diğer parametreler yönünden istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar saptandı (p<0,05). Kontrol ve tedavi grupları arasında tüm parametreler yönünden istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar saptandı (p<0,05). Tedavi grubunda GPER-1 düzeyi kontrole göre oldukça yüksek bulundu (p<0,05). Histopatolojik olarak kontrol ve sham grubunda PNL infiltrasyonu, hemoraji, ödem ve miyositolizis gözlenirken tedavi grubunda sadece hemoraji gözlendi.

Sonuç: Veriler incelendiğinde, GPER-1 reseptör düzeyi, kalp iskemi reperfüzyon hasarı için bir aday biyolojik belirteç durumunda olabileceği görülmektedir. Nitekim, sonuçlarda zerdeçal grubunda antioksidan aktivitenin yüksek, oksidatif/nitrozatif stres düzeylerinin düşük olduğu gözlendi. Bu durum zerdeçal bitkisinin kalp İ/R hasarı üzerine antioksidan olma özelliğine bağlı olarak koruyucu etkisi olabileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
Introduction and Aim: Extreme oxidative stress induced by reperfusion after ischemia causes functional and structural damages. Free oxygen radicals are mainly considered as responsible for the damage. In recent years in studies conducted in different organs the protective effect of a number of antioxidant substances rather than ischemic preconditioning methods against damages originating from reperfusion have been indicated. It has been known that there is a connection between cardiovascular diseases and oestrogen. Oestrogen's reducing cellular hypertrophy, increasing elasticity of vein wall, and having antioxidant and anti-inflammatory features reduce the ischemic heart risk in women. Oestrogen is effective on oestrogen receptors alpha and beta and also recently a new oestrogen receptor depending on G protein has been determined (GPER1). Turmeric (Curcuma longa) is produced from rhizoms of turmeric plant whose cradle is India. It has been revealed in various researches that turmeric has hypoglycaemic, anti-inflammatory, antioxidant and lipid reducing effects. In literature reviews, studies about turmeric have been found in cardiovascular diseases. In this first study, investigation of the effect of the turmeric given as a treatment to rats on heart ischemia repurfusion of GPER-1 and on oxidative/nitrosative stress parameters has been aimed.

Material and Method: 24 rats which are male Wistar-Albino weighing 250-300 grams were used in our study. Our experiment consisted of three groups. Group 1 (Control Group) : using only ischemia reperfusion (n=8). Group 2 (Sham Group) : (n=8) heart ischemia reperfusion + 1 mL of physiological saline was given intraperitoneally (IP) (% 0,9 NaCl). Group 3

(Treatment Group): (n=8) heart ischemia reperfusion + 1 mL of turmeric was given intraperitoneally (IP). While it was given 1 mL of saline physiologically (% 0,9 NaCl/kg/mL/day) and 1 mL of turmeric (50 mg/kg/mLday) intraperitoneally to sham and turmeric group once a day during 7 days, it wasn't given anything to control group. Then 10 minutes ischemia and 10 minutes reperfusion was created in all rats in three groups after intervention and surgery. After the end of experiment, all rats were sacrificed and heart tissues were removed. The tissues were divided into two equal parts and one of them was reserved for histopathological analysis into formaldehyde. The other part was reserved for analysis of biochemical parameters. Glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), malondialdehyde (MDA), nitric oxide (NO), nitrotyrosine (3-NT) and GPER-1 levels were measured as oxidative/nitrosative biomarkers in heart tissue.

Findingss: As a result of biochemical studies, statistically significant differences were found between control and sham groups in terms of all parameters (p<0,05). Statistically significant differences were found between treatment and sham groups in terms of other parameters except NO, 3-NT and GPx (p<0,05). Statistically significant differences were found between treatment and control groups in terms of other parameters (p<0,05). GPER-1 levels in treatment group were significantly higher than control group (p<0,05). Histopothologically in control and sham groups PNL infiltration, hemorrhage, edema and myocytolysis were observed whereas only hemorrhage was observed in the treatment group.

Result: When data are examined, it seems that GPER-1 receptor level may be a candidate biological indicator for heart ischemia reperfusion damage. Thus, it has been observed that antioxidant activity in turmeric group is high and oxidative/nitrosative stress level is low. As a result of this situation, it is considered thar turmeric plant may have a protective effect on heart ischemia reperfusion damage due to its antioxidant feature.