Malathionun, rat karaciğer dokularında oksidan ve antioksidan sistem, inflamatuar belirteçler ve bazı metabolik biyomoleküller üzerine etkilerinin incelenmesi
The investigation of malathion's effect on oxidant and antioxidant systems, inflammatory marker and some metabolic biomolecules in rat liver
Yazar: ÇINAR SEVERCAN
Danışman: PROF. DR. HATİCE PAŞAOĞLU
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Asetilkolinesteraz = Acetylcholinesterase ; Karaciğer = Liver ; Malation = Malathion ; Malondialdehit = Malondialdehyde ; Oksidanlar = Oxidants ; Paraoksonaz = Paraoxonase ; Süperoksit dismutaz = Superoxide dismutase ; Sıçanlar = Rats ; Tümör nekroz faktörleri = Tumor necrosis factors

Özet:
Bu çalışmada tarımda pestisit olarak kullanılan bir organofosfat olan Malathion'un akut (24 saat) farklı doz uygulamarıyla Wistar albino ratlarının karaciğeri üzerindeki hasarı incelenmiştir.  Bu amaçla her grupta 6 tane olmak üzere kontrol (Grup1) ve 100 mg/kg (Grup 2), 200 mg/kg (Grup 3), 400 mg/kg (Grup 4) doz grupları oluşturularak seçilen karaciğer parametreleri üzerindeki değişimler araştırılmıştır. Karaciğer malondialdehit (MDA), ileri glikasyon son ürünü (AGEs) düzeyleri ve asetilkolinesteraz (AChE), süperoksit dismutaz (SOD) aktivitelerinin gruplar arasında istatistiksel olarak farkın anlamlılığı bulunamamıştır (p>0.05). Karaciğer kolinesteraz (ChE) aktivitesinin Grup 2, Grup 3 ve Grup 4'ün, Grup 1'e göre anlamlı olarak azaldığı gözlemlenmiştir (p<0.013). Karaciğer ileri protein oksidasyon ürünü (AOPP) düzeyinin Grup 3 ve Grup 4'te Grup 2'ye göre anlamlı olarak artığı gözlenmiştir (p>0.013). Karaciğer total oksidan durum (TOS) düzeyinin Grup 4'te, Grup 1 ve Grup 2'ye göre anlamlı olarak arttığı ve Grup 3'ün de Grup 2'ye göre anlamlı olarak arttığı bulunmuştur (p<0.013). Karaciğer AOPP düzeyi artarken, TOS düzeyi de artmış ve aralarında pozitif korelasyon bulunmuştur (p<0,01).  Karaciğer katalaz aktivitesinin Grup 3 ve Grup 4'te, Grup 1'e göre anlamlı olarak arttığı bulunmuştur (p<0.013). Karaciğer AOPP ve TOS düzeyleri artarken, karaciğer katalaz aktivitesi de artmıştır ve aralarında pozitif korelasyon bulunmuştur (p<0,01).  Karaciğer paraoksonaz-1 enzimin arilesteraz aktivesinin (PON1-ARE) Grup 3 ve Grup 4'te, Grup 1'e göre anlamlı olarak azaldığı gözlemlenmiştir (p<0.013). Karaciğer TOS düzeyi artarken PON1-ARE'de azalmıştır ve aralarında negatif korelasyon bulunmuştur (p<0,01).  Aynı zamanda karaciğer ChE aktivitesi azalırken PON1-ARE'de azalmıştır ve aralarında pozitif korelasyon bulunmuştur (p<0,01).  Karaciğer tümör nekrozis faktör alfa (TNF-α) düzeyinin Grup 4'te, Grup 1'e göre anlamlı olarak arttığı bulunmuştur (p<0.013). Karaciğer dokularının histolopatolojik incelemelerinde Grup 4'te vakuoler ve hidropik dejenerasyon gözlemlenmiştir. Karaciğer glikojen miktarının Grup 2, Grup 3 ve Grup 4'te, Grup 1'e göre anlamlı olarak arttığı bulunmuştur ( p<0.013). Karaciğer PON1-ARE ve ChE aktivitesi azalırken, glikojen miktarı da artmıştır ve aralarında negatif korelasyon bulunmuştur (p<0,01).  Karaciğer glukojenik enzimleri olan alanin aminotransferaz (ALT), aspartat aminotransferaz (AST), laktat dehidrogenaz (LDH) aktivitelerinin Grup 3 ve Grup 4'te, Grup 1 ve Grup 2'ye göre arttığı gözlenmiştir (p<0.013). Korelasyon analiz sonuçlarına göre bu enzimler kendi aralarında ikili olarak karşılaştırıldığında birlikte artmışlardır ve aralarında pozitif korelasyon gözlenmiştir (p<0.01). Sonuçlarımıza göre Malathion akut uygulamasında artan doz ile hepatotoksik etkiye neden olmaktadır. Bu nedenle insan-toplum sağlığı için gerekli önlemlerin alınması gerektiğini düşünmekteyiz.

Abstract:
In this study, we investigated the acute effects of different doses of Malathion, which is an organophosphate used as a pesticide in agriculture, on liver injury of Wistar albino rat. For this purpose, we set 4 groups containing 6 animals (control (Group 1), 100 mg/kg (Group 2), 200 mg/kg (Group 3), 400 mg/kg (Group 4)) and the change of liver selected parameters was analyzed. We found that there was no significant change in liver malondialdehyde (MDA), acetylcholinesterase (AchE) activity, advanced glycation end products (AGEs) and superoxide dismutase (SOD) levels among the Groups (p>0.05). Liver cholinesterase (ChE) levels of Group 1, Group 2, Group 3 were significantly lower than Group 1 (p>0.013). The liver advanced oxidation protein products (AOPP) significantly increased in Group 3 and Group 4 compare to Group 2 (p>0.013). Total oxidant status (TOS) increased in Group 4 compare to Group 1 and Group 2 and TOS level of Group 3 was higher than Group 2 (p<0.013).  When the liver AOPP level increased, the TOS level increased simultaneously and we found that there was a positive correlation between them. The liver catalase activity of Group 3 and Group 4 was significantly higher than Group 1 (p<0.01). When liver AOPP and TOS levels were increased, the catalase activity was increased and there were a positive correlation among them.  The liver arylesterase of paraoxanase-1 enzyme (PON1-ARE) significantly decreased in Group 3 and Group 4 compare to Group 1 (p<0.013). While liver TOS level was increasing, PON1-ARE diminished and it is found that negative correlation between them (p<0,01). We also found that the liver ChE and PON1-ARE declined together and they were positively correlated (p<0,01). Tumour necrosis factor alpha (TNF-α) level of liver increased in Group 4 compare to Group 1 (p<0.013). We also observed that there was vacuolar and hydropic degeneration in Group 4 in histopathological examination of liver tissues. The levels of hepatic glycogen of Group 2, Group 3 and Group 4 were higher than Group 1 (p<0.013). The activity of liver PON1-ARE and ChE decreased while glycogen level was increasing and negative correlation was found among them. The liver alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST) and lactate dehydrogenase (LDH) which are glucogenic enzymes increased in Group 3 and Group 4 compare to Group 1 and Group 2 (p<0.013). According to correlation analysis, when the comparison was evaluated as a binary, the glucogenic enzymes were increased simultaneously and there was a positive correlation among them (p<0,01).   According to our result, acute administrations of Malathion result in hepatotoxic effects with increasing doses. Therefore, we consider that necessary precautions should be taken in order to protection human and public health.