Sülfit oksidaz yetersizliğinin ilaç metabolize eden enzimlerle ilişkisi
Effect of sulfite oxidase deficiency in xenobiotics metabolism
Yazar: BEGÜM TÜTÜNCÜ
Danışman: PROF.DR. ALAATTİN ŞEN
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2007
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Sülfit oksidaz (SOX) sülfür içeren aminoasitlerin oksidadif degradasyonunda rol alan temelbir enzimdir. Hem endojen hem eksojen kaynaklı sülfitin toksik etkisinden hücreyi korur. SOXyetersizligi sülfat içeren aminoasit metabolizmasında dogustan ortaya çıkan bir bozukluktur. SOXyetersizligi neonetal periyoda ortaya çıkan ve bireylerde mental gerilik, karakteristik dismorfikgörünüslere ve orantısız vücut gelisimine neden olur. Ksenobiyotik metabolizması ksenobiyotikmetabolize eden enzimlerden (XME) olusan (Sitokrom P450'leri içeren Faz I ve çesitli transferazlariçeren Faz II) büyük bir grup tarafından gerçeklestirilir. Böylece ksenobiyotikler daha çok sudaçözünür forma dönüstürülerek vücuttan atılmaları kolaylastırılır. Bu islemler sırasında daha çoktoksik olan metabolitler olusabilir. Bazı faktörler tür, cinsiyet, yas, diet, genetik polimorfizm, XMEseviyeleri gibi bireylerarasında biyotransformasyonda farklılıklara neden olabilir. Bu çalısmada SOXyetersizliginin ksenobiyotik metabolizması üzerine etkileri arastırıldı. 3 aylık erkek Wistar albinosıçanlar kullanıldı. Deney grubu 30, kontrol grubu 8 sıçandan olustu. Kontrol grubundaki sıçanlarnormal sıçan yemi ve musluk suyu il beslendiler. SOX yetersiz sıçanlar ise 7 hafta boyunca düsükmolibdenyum içeren AIN-76 kodlu yemle ve 200 ppm W içeren suyla beslendiler. Sıçanlardan eldeedilen karaciger, böbrek, akciger ve ince bagırsak ve onlara ait sitozolik ve mikrozomal fraksiyonlaralındı. lk olarak SOX aktivitesi ölçülerek SOX yetersizliginin gerçeklestigi tespit edildi. Ardındananilin 4-hidroksilaz (A-4H), N-Nitrosodimetilamin N-Demetilaz (NDMA-ND), eritromisin NDemetilaz(E-ND), kafein N-Demetilaz (C3-ND) ve aminopiren antipiren N-Demetilaz (AP-ND)etoksirezorufin O-Deetilaz (EROD), metoksirezorufin O-Demetilaz (MROD), pentiloksirezorufin ODepentilaz(PROD), benziloksirezorufin O-Debenzilaz (BROD), glutatyon S-transferaz (GST),aktiviteleri sülfit oksidaz yetersizligi saglanmıs olan sıçanlarda ölçülerek, elde edilen veriler kontrolgruplarıyla karsılastırıldı. Yapılan ölçümler sonucunda; Wistar albino sıçanlara ait karaciger,böbrek, akciger ve ince bagırsak mikrozomlarında; anilin 4-hidroksilaz, N-Nitrosodimetilamin NDemetilaz,eritromisin N-Demetilaz ve kafein N-Demetilaz aktivitelerinde karacigerde kontrolgrubuna göre sülfit oksidaz yetersiz grupta artıs gözlemlendi. Eritromisin N-Demetilaz aktivitelerindeince bagırsaktada artıs tespit edildi. Aminopiren N-Demetilaz, EROD, PROD aktivitelerinde,yaklasık olarak bir degiskenlik gözlenmezken, yapılan ölçümlerde MROD ve BROD aktiviteleri isetayin edilemedi. GST-CDNB aktivitesinde de karacigerde de sülfit oksidaz yetersiz grupta kontrolgrubuna göre azalıs gözlenirken çok büyük bir degiskenlik tespit edilemedi.

Abstract:
Sulfite oxidase (SOX) is an essential enzyme in the pathway of the oxidative degradation ofsulfur containing amino acids. It protects cells from toxicity of sulfite which has bothendogenous and exogenous provenances. SOX deficiency is an inborn error of the metabolismof sulfated amino acids. Individuals affected with SOX deficiency most commonly present inthe neonatal period with intractable seizures, characteristic dysmorphic features, and profoundmental retardation. Xenobiotic metabolism is carried out by large groups of xenobioticmetabolizing enzymes (XME) that include the phase I cytochrome P450s and phase II enzymesincluding various transferases. XME play a dual role in xenobiotics metabolism. On one hand,they transform compounds to more water soluble metabolites and thus enhance their excretion.On the other hand, some of the intermediates arising during this process become more toxic.Some factors like species, sex, age, diet and genetic polymorphism alter XME levels and causesconsiderable differences in biotransformation ability of individuals, which is a problem facedby drug researchers interpreting toxicological results to humans. The present projectinvestigates the role of SOX deficiency on xenobiotic metabolism, which is the first report onchanges of XME in SOX deficiency. In this study, male Wistar albino rats, aged 3 months, wereused. Three experimental groups, each consisting of 30 rats, were formed; control group, SOXdeficient group, and the SOX deficient group treated with sulfite. Animals were housed ingroups of four to five rats in stainless steel cages at standard conditions (24 ± 2°C and 50 ± 5%humidity) with a 12 h light?dark cycle and fed ad libitum with standard rat chow and tapwater. SOX deficiency was produced in rats by the administration of a low molybdenum diets(AIN 76a, Research Diets Inc, USA) with concurrent addition of 200 ppm tungsten to theirdrinking water. At the end of the experimental period (7 weeks), livers, kidney, lung and smallintestine were taken and cytosolic and microsomal fractions were prepared. First, hepatic SOXactivity in deficient groups was measured to confirm SOX deficiency. Then, NnitrosodimethylamineN-demethylase (NDMA-ND), aniline 4-hydroxylase (A4H), erythromycinN-demethylase (ERND), aminopyrene N-demethylase (APND), caffeine 3- N-demethylase (C3-ND), ethoxyresorufin O-deethylase (EROD), penthoxyresorufin O-depenthylase (PROD),benzyloxyresorufin O-debenzylase (BROD), methoxyresorufin O-demethylase (MROD) andglutathione S-transferase (GST) activities were determined to monitor XME activity changesin SOX deficiency. Our results clearly demonstrated that SOX deficiency significantly elevatedA4H, ERND and NDMA-ND activities while decreasing EROD and GST activities. Nosignificant changes were observed with CN3D, MROD and PROD activities. These alterationsin XME can contribute to the varying susceptibility and response of these individuals todifferent drugs and/or therapeutics used for treatments