Oreochromis niloticus'da karaciğer ve böbrek dokularında fenthionun nac ve bso modülatörlüğünde glutatyon metabolizmasına oksidatif etkileri
Oxidative effects of fenthion on NAC and BSO modulated glutathione metabolism in the liver and kidney tissues in Oreochromis niloticus
Yazar: YUSUF SEVGİLER
Danışman: PROF. DR. NEVİN ÜNER
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology ; Zooloji = Zoology

Özet:
Bu çalışmada organofosforlu insektisid ve avisid fenthionun Oreochromis niloticus'dakaraciğer ve böbrek dokularında hücresel redoks durumuna etkilerinin ve bu süreçte GSH'ın rolününaydınlatılması amaçlanmıştır. Bu amaçla GSH modülatörleri olan bütiyonin sülfoksimin (BSO) ve Nasetilsisteinin(NAC) intraperitonal uygulamalarında 24, 48 ve 96 saatlik etkilerde tGSH, GSH, GSSGve MDA miktarları, GSH/GSSG oranı ile GPx, GR, GST ve ?-GT enzim aktivitelerispektrofotometrik yöntemlerle incelenmiştir. 24, 48 ve 96 saat depurasyon uygulaması ile fenthiontoksisitesindeki değişimler de incelenmiştir.Etki sürecinde fenthion karaciğer dokusunda süreye bağımlı olarak tGSH ve GSSGmiktarlarının azalmasına neden olurken GST aktivitesinin artmasına ve GPx aktivitesinin azalmasınayol açmıştır. BSO uygulaması tGSH, GSH ve GSSG miktarlarının azalmasına ve GSH/GSSGoranının ve GST ve ?-GT enzim aktivitelerinin artmasına neden olmuştur. Karaciğer dokusundafenthion etkisiyle lipid peroksidasyonunda değişim saptanmazken, NAC uygulaması lipidperoksidasyonunu azaltmıştır. Böbrek dokusunda etki sürecinde fenthion tGSH ve GSH miktarlarınınve GST aktivitesinin düşmesine neden olmuştur. BSO uygulaması karaciğer dokusunun aksine böbrekdokusunda tGSH ve GSH miktarlarının ve GST aktivitesinin yükselmesine yol açmıştır. NACuygulaması böbrekte fenthionun GST azaltıcı etkisini baskılamıştır. Fenthion başlangıçta lipidperoksidasyonunun artmasına neden olurken NAC bu etkiyi baskılamış, BSO ise etkinin artmasınaneden olmuştur. Depurasyon sürecinde karaciğer ve böbrek dokularında etki sürecinde meydana gelentGSH ve GSH azalmaları devam etmiş ve lipid peroksidasyonunda artışlar meydana gelmiştir.GST ve GPx enzim aktiviteleri ile tGSH ve GSH miktarları fenthion etkisinde indikatörparametreler olarak belirlenmiştir. BSO uygulaması ile fenthionun ve faz-I metabolitlerinindetoksifikasyonunda karaciğerde GST aracılıklı GSH konjugasyonunun önemli olduğu ilk kez buçalışmayla ortaya konmuştur. Kısa sürede toksisiteden korunmaya yardımcı olan NAC uzun süredetoksik etkilerin artışına neden olmaktadır. 96 saatlik depurasyon uygulaması fenthionun toksiketkilerinin giderilmesinde yeterli olmamıştır.Anahtar Kelimeler: Fenthion, N-asetilsistein, Bütiyonin sülfoksimin, Glutatyon, Doku

Abstract:
This study was designated to understand the effects of organophosphate insecticide and avicidefenthion on cellular redox state and the role of GSH on this process in the liver and kidney ofOreochromis niloticus. NAC and BSO, modulators of GSH metabolism, were intraperitoneallyinjected and tGSH, GSH, GSSG and MDA levels, GSH/GSSG ratio and GPx, GR, GST and ?-GTenzyme activities were measured spectrophotometrically at 24-, 48- and 96-h. Depuration periods of24-, 48- and 96-h were also maintained to evaluate the changes in fenthion toxicity.Fenthion increased GST and decreased GPx activities and caused a time-dependent depletionin tGSH and GSSG levels in the liver tissue during treatment periods. Decline in tGSH, GSH andGSSG levels, and elevation in GST and ?-GT enzyme activities by BSO injection were observed. Nochange was found by fenthion exposure in lipid peroxidation levels in the liver tissue, while NACinjection caused a significant decrease in these levels. A significant decrease was observed tGSH andGSH levels and GST enzyme activities in the kidney tissue during treatment periods. On the contraryto liver tissue, a significant increase was observed in tGSH and GSH levels and GST activity inkidney by BSO. NAC application eliminated the decreasing effects of fenthion on GST activity in thistissue. Increasing effect of fenthion on lipid peroxidation levels was multiplied by BSO and alleviatedby NAC. Decline in tGSH and GSH levels which occurred in treatment period were maintained inboth tissues during depuration periods; and elevation in lipid peroxidation levels were observed duringsame periods.GST and GPx enzyme activities and tGSH and GSH levels were found to be useful indicatorsto evaluate the effects of fenthion. BSO injection revealed the significance of GST mediated GSHconjugation on the detoxification process of fenthion and its phase I metabolites. NAC applicationwas useful to avoid the toxic effects of fenthion in acute periods, while it caused an increase in theoxidative toxicity of fenthion in prolonged periods. Depuration period for 96-h was not adequate toeliminate the fenthion-induced changes.Key Words: Fenthion, N-acetylcysteine, Buthionine sulfoximine, Glutathione, Tissue