Pre-postnatal nikotin maruziyetinin sıçanda oksidan stres ve antioksidan savunma parametrelerine etkisi
The effect of pre-postnatal nicotine administration on oxidant stress and antioxidant defense parameters in rats
Yazar: SOYCAN MIZRAK
Danışman: PROF. DR. GÜLİNNAZ ERCAN
Ege Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2010
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Gebelik = Pregnancy ; Nikotin = Nicotine ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Sigara dumanı kirliliği = Tobacco smoke pollution ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Sigara kullanımı günümüzün en önemli halk sağlığı problemlerinin başında gelmektedir. Sigaranın içeriğinde bulunan 4000'den fazla toksik kimyasal maddeden en çok araştırılanı ve en çok üzerinde durulanı bağımlılık yapıcı etkisi yanısıra sigara bırakma yöntemi olarak geliştirilen nikotin replasman tedavisindeki (NRT) kullanımı nedeniyle güncel önemi olan nikotindir. Plasentayı geçerek fetal dolaşıma katılan nikotinin prenatal ve postnatal dönemde kullanımının yenidoğana zarar verebileceği düşünüldüğünden NRT'nin gerekliliğinin değerlendirilmesi için uygun modelde deneysel çalışmalara gereksinim vardır. Bu amaçla, çalışmamızda ebeveyn ratlara nikotin verilerek koitus öncesi başlanan ve laktasyon döneminde de devam ettirilen nikotinin çiftleşmeye, gebeliğe, yavru ratların büyüme ve fizyolojik gelişimine etkileri yanı sıra nikotin bağımlılığı gelişimindeki rolü ve daha sonra da oksidan stres ve antioksidan savunmaya etkisi araştırıldı.Çalışmamızda 10 dişi Swiss Albino rat, nikotin grubu (n=5) ve kontrol grubu (n=5) olarak ayırılıp her iki gruba ikişer erkek rat eklenerek gebe kalmaları sağlandı. Kontrol grubuna sadece normal içme suyu verilirken, nikotin grubunun içme suyuna 0,4 mg/kgVA(vücut ağırlığı)/gün nikotin eklendi. Yavrular 6 hafta boyunca anneleriyle birlikte aynı kafeste bırakıldı ve emzirilerek beslendi. 6.hafta sonunda ?2 şişeli serbest seçim? metodu ile nikotin tercihleri belirlenen yavru ratlar düşük ve yüksek doz nikotin uygulanan (Düşük Doz Nikotin-DDN, 0.4 mg nikotin/kgVA/gün; Yüksek Doz Nikotin-YDN, 6.0 mg nikotin/kgVA/gün) ve kontrol olmak üzere 10'ar rattan 3 gruba ayırılarak 12. ay sonunda plazma, hemolizat ve dokularda (karaciğer, böbrek, kalp ve akciğer) oksidan stres ve antioksidan savunma parametreleri ve kotinin düzeyleri ölçüldü.Düşük doz nikotinin çiftleşmeye, gebelik, yavru sayısı ve yavrunun fizyolojik gelişimine herhangi bir olumsuz etkisinin olmadığı ancak, uygulanan nikotin tercih testinde yavrularda bağımlılık gelişimine yol açtığı gözlendi. Postnatal 6. hafta sonunda VA izlemlerinde herhangi bir farklılık saptanamazken,12. ay sonunda nikotin gruplarının VA'nda kontrole kıyasla anlamlı azalma saptandı. Hemolizat Malondialdehid (MDA), Katalaz (CAT), Superoksid dismutaz (SOD) ve plazma total sülfidril grubu (T-SH), total antioksidan status (TAS) sonuçları açısından gruplar arasında anlamlı bir farklılık saptanamazken, nikotin gruplarında kontrol grubununkine kıyasla karaciğer MDA düzeylerinde anlamlı bir yükseklik, böbrek SOD aktivitelerinde ise anlamlı bir düşüklük saptandı. Tüm ratlarda plazma kotinin düzeyleri ile karaciğer MDA düzeyleri arasında (+), böbrek SOD aktivitesi ile ise (-) bir korelasyon saptandı.Çalışmamızın sonuçları gebelik ve laktasyon dönemlerinde düşük doz da olsa maternal nikotin kullanımının yenidoğan yavrularda herhangi bir komplikasyon geliştirmediği halde bağımlılık gelişimine etkili olabileceğini gösterdiğinden ve de metabolizasyonunu ve ekskresyonunu yapan 2 temel organda doku oksidan/antioksidan sistemlerine etkileri doza bağımlı olduğundan sigarayı bırakmaya yardımcı olarak uygulanacak NRTde nikotin dozunun iyi ayarlanması ve gebenin sıkı kontrol altında tutularak izlenmesi gereklidir. Yarar/zarar oranı hala karmaşık olduğundan, gebelikte NRT uygulanımı ile ilgili kapsamlı klinik araştırmalara da gereksinim vardır.Anahtar kelimeler: nikotin, rat, gebelik, oksidan stres, antioksidan savunma

Abstract:
Nowadays, cigarette smoking posses the most serious threat amongst all public health problems. Nicotine, out of the roughly 4000 toxic chemical ingredients in a cigarette, is the one which is the most researched and emphasized. The reason for this, is that nicotine is not only fundamental due to its role in addiction, but also for its usage in NRT (Nicotine replacement treatment), used as a method for giving up smoking. Nicotine usage during the prenatal and postnatal periods, is considered to be harmful for the newborn, as nicotine passes through the placenta and into the fetal circulation. For this reason, there is a necessity for experimental studies with suitable models, to evaluate the appropriateness of NRT during pregnancy. For this purpose, in our study, we gave nicotine to parent rats by starting before coitus and also continuing throughout the lactation period and we have examined the effects of nicotine on coition, gestation, growth and physiological development of pups, as well as its role on the development of nicotine addiction and its influence on oxidant stress and antioxidant defense.In our study, 10 female Swiss Albino rats were divided into 2 groups as a nicotine group (n=5), and a control group (n=5). They were impregnated by adding 2 male rats to each group. While the control group was given normal drinking water , 0.4 mg/kg BW-body weight/day nicotine was added to nicotine group?s drinking water . The offspring were left in the same cage with their mothers and fed through lactation. At the end of the sixth week, the rats in the nicotine group , whose nicotine preferences were evaluated with the ?2 bottle free choice method?, were divided into 2 groups as the ones subjected to low and high doses of nicotine ( Low dose nicotine-LDN, 0.4mg nicotine/kg BW/day ; High dose nicotine-HDN, 6.0mg nicotine/kg BW/day) . At the end of the 12th month, for the LDN, HDN and control groups oxidant stress and antioxidant defense parameters in the plasma, hemolysate and tissues (liver, kidneys, heart and lungs), as well as cotinine levels in the plasma, were measured.It was observed that, low- dosage nicotine does not have a negative impact on the number and physiological development of the offspring, however the nicotine preference test has illustrated that it does lead to the development of nicotine addiction. While no differention on BW monitoring was established at the end of the 6th postnatal week, a significant decrease on the BWs of the nicotine groups was observed relative to the control group at the end of the 12th month. A significant increase in liver MDA levels and a significant decrease in kidney SOD activities were determined in nicotine groups in comparison to controls, while no significant difference was found among the groups regarding the hemolysate malondyaldehide(MDA), Catalase(CAT), Superoxide dismutase(SOD) and plasma total sulfhydryle groups(T-SH), total antioxidant status(TAS) results. Plasma cotinine levels were found to be positively correlated with liver MDA levels and negatively correlated with kidney SOD activities in all rats.The results of our study indicate that, even in low-doses, the maternal usage of nicotine could be influential on the development of addiction, while not developing any kind of complication for the newborn. Moreover its effects on oxidant/antioxidant systems in tissues of 2 major organ where it is metabolised and excreted were dose dependent. For these reasons, an appropriate adjustment of the nicotine dose and a good monitoring of the impregnate is required during NRT. Since the benefit/harm ratio is still obscure and complicated, there is also a necessity for further clinical research on NRT during pregnancy.Key words: nicotine, rat, gestation, oxidant stress, antioxidant defense