Bazı antidepresan ilaçların zebra balığı (Danio rerio)'ndaki oksidatif stres parametrelerine olan etkilerinin biyokimyasal ve moleküler yöntemler ile değerlendirilmesi
Evaluation the effects of some antidepressant drugs on oxidative stress parameters with biochemical and molecular methods in zebrafish (Danio rerio)
Yazar: ÖMER FARUK KARASAKAL
Danışman: PROF. DR. FİGEN ESİN KAYHAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZER AKGÜL
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Antidepresanlar, beyinde yer alan kimyasal haberci moleküller olan nörotransmiterlerin dengesizliklerini düzenleyen ve depresif bozuklukların belirtilerini azaltmaya yardımcı olan ilaçlardır. Antidepresanların çeşitlerinden olan ve sık tercih edilen Seçici Serotonin Geri Alım İnhibitörleri (SSGİ) grubundan essitalopram (ESSI) ve Trisiklik Antidepresanlar (TSA) grubundan amitriptilin (AMI) etken maddeleri çalışmada tercih edilmiştir. Çeşitli ilaç gruplarının, organizmalardaki antioksidan savunma sistemi, oksidatif hasar ve lipid peroksidasyonu gibi süreçlere olan etkilerinin araştırıldığı model organizmalardan biri olan zebra balığı (Danio rerio) çalışmamızda kullanılmıştır. Seçilen etken maddelerin beyin ve karaciğer dokularındaki oksidatif stres parametrelerine olan etkilerinin biyokimyasal açıdan katalaz (CAT), glutatyon (GSH), asetilkolinesteraz (AChE), malondialdehid (MDA) ve total protein (TP) düzeylerinin araştırılması ayrıca moleküler olarak cat, ache ve gpx1a genlerinin mRNA ekspresyon seviyelerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu çalışmada 4 ve 30 günlük (subkronik) maruziyet sürelerine uygun şekilde essitalopram minimum (1,2 µg/L), amitriptilin minimum (1,2 µg/L), essitalopram maksimum (2,4 µg/L) ve amitriptilin maksimum (8,64 µg/L) dozları kontrol grubu dışında 8 gruba uygulanmıştır. İnsanlarda kullanılan minimum ve maksimum günlük dozları temel alınarak zebra balığına uygun dozlar hesaplanmıştır ve maruziyet süreleri de planlanarak uygulanmıştır. Essitalopram ve amitriptilin maksimum dozlarının subkronik olarak uygulanması sonrasında oksidatif stres parametrelerinin etkilediğini görülmüştür. Essitalopramın beyin dokusunda subkronik olarak maksimum dozda uygulanmasının CAT aktivitesinde azalmaya, MDA seviyesinde artışa ve ayrıca cat'ın mRNA ekspresyon seviyesinde de azalmaya sebep olduğunu göstermektedir. GSH, TP seviyeleri ve AChE aktivitesi artmıştır. Amitriptilinin subkronik olarak minimum ve maksimum doz uygulanmasından sonra beyin dokusunda MDA seviyesinde artış, CAT aktivitesinde de azalma belirlenmiştir. Aynı zamanda, cat 'ın mRNA ekspresyon seviyesi kontrol grubuna kıyasla azalmıştır. AChE aktivitesi ve TP seviyesi artmıştır. GSH seviyesinde ise minimum amitriptilin dozunda artış, maksimum amitriptilin de ise azalma belirlenmiştir. Bu durumda oksidatif stres oluşumunun tetiklendiği değerlendirilmiştir. Amitriptilinin subkronik olarak maksimum dozunun uygulanması sonrasında karaciğer dokusunda oksidatif stres oluşumunun tetiklendiği değerlendirilmiştir.
Çalışmamızda essitalopram ve amitriptilin etken maddelerinin doz ve sürelerine bağlı olarak kullanımı sonrasında oksidatif stresin meydana gelebileceği belirlendi. Bu sebeple, bu etken maddeleri içeren ilaçların hekim kontrolü dışında kullanılmaması gerektiğini ve belirlenen doz ve sürelerine uyularak kullanılmasının unutulmaması gerektiği ön plana çıkmaktadır. Çalışmamızın yapılacak diğer çalışmalara ışık tutacağına inanıyoruz.

Abstract:
Antidepressants are drugs that regulate the imbalances of neurotransmitters, which are chemical messenger molecules in the brain, and help reduce the symptoms of depressive disorders. The active ingredients of escitalopram (ESSI) from the Selective Serotonin Reuptake Inhibitors (SSRI) group and amitriptyline (AMI) from the Tricyclic Antidepressants (TSA) group, which are among the types of antidepressants and are frequently used, were preferred in the study. Zebrafish (Danio rerio), which is one of the model organisms in which the effects of various drug groups on processes such as antioxidant defense system, oxidative damage and lipid peroxidation are investigated, was used in our study. Investigation of the effects of selected active substances on oxidative stress parameters in brain and liver tissues biochemically catalase (CAT), glutathione (GSH), acetylcholinesterase (AChE), malondialdehyde (MDA) and total protein (TP) levels, as well as molecularly cat, ache and gpx1a, it was aimed to determine the mRNA expression levels of genes. In this study, escitalopram minimum (1.2 µg/L), amitriptyline minimum (1.2 µg/L), escitalopram maximum (2.4 µg/L) and amitriptyline maximum (8,64 µg/L) doses were applied to 8 groups and the control group in accordance with 4 and 30-day (subchronic) exposure times. Based on the minimum and maximum daily doses used in humans, suitable doses for zebrafish were calculated and the exposure times were planned and applied. It was observed that oxidative stress parameters were affected after subchronic administration of maximum doses of escitalopram and amitriptyline. Subchronic maximum dose administration of escitalopram in brain tissue has shown that it causes a decrease in CAT activity, an increase in MDA level and also decrease in mRNA expression level of cat. GSH, TP levels and AChE activity increased. After subchronic minimum and maximum dose administration of amitriptyline, an increase in MDA level and a decrease in CAT activity were determined in brain tissue. At the same time, mRNA expression level of cat was decreased compared to the control group. AChE activity and TP level increased. In the GSH level, an increase in the minimum dose of amitriptyline and a decrease in the maximum amitriptyline were determined. In this case, it was evaluated that the formation of oxidative stress was triggered. It was evaluated that oxidative stress formation in liver tissue is triggered after subchronic administration of the maximum dose of amitriptyline.
In our study, it was determined that escitalopram and amitriptyline could induce oxidative stress after their use, depending on their dose and duration. For this reason, it comes to the fore that drugs containing the active substances should not be used outside of the control of a physician and that they should be used in accordance with the determined doses and durations. We believe that our study will shed light on other future studies.