Deneysel ateroskleroz oluşturulmuş sıçanlarda l-argininin paraoksonaz aktivitesine etkisi
The effect of l-arginine on paraoxonase activity in experimental atherosclerosis in rats
Yazar: ÖZGÜR DOĞA ÖZSOY
Danışman: PROF. DR. SELMA SÜER GÖKMEN
Trakya Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Arjinin = Arginine ; Ateroskleroz = Atherosclerosis ; HDL = HDL ; Kolesterol = Cholesterol ; Kolesterol-diyet = Cholesterol-dietary ; LDL = LDL ; Malondialdehit = Malondialdehyde ; Paraoksonaz = Paraoxonase ; Sıçanlar = Rats ; VLDL = VLDL

Özet:
Düşük dansiteli lipoprotein (LDL) oksidasyonunun aterosklerozda erken bir olay olduğu bilinmektedir. Deneysel çalışmalar yüksek dansiteli lipoprotein (HDL) ile ilişkili kalsiyuma bağlı bir ester hidrolaz olan paraoksonaz-1 (PON-1)'in LDL oksidasyonunu inhibe eden antioksidan bir enzim olarak fonksiyon yaptığını göstermiştir.Yarı esansiyel bir amino asit olan L-arginin, nitrik oksit sentezi için bir substrattır. Hem L-argininin hem de nitrik oksidin oksijen kaynaklı serbest radikallerce uyarılan hücre hasarına karşı koruyucu etkilere sahip olduğu bildirilmiştir.Bu çalışmanın amacı, L-argininin, ateroskleroz oluşturulmuş sıçanlarda paraoksonaz aktivitesine etkisini incelemek ve aterosklerozu önlemedeki rolünü irdelemektir.Bu çalışmada 36 adet Wistar albino erkek rat eşit olarak dört gruba ayrıldı: Kontrol grubu; Hayvanlara iki ay süresince normal diyet ve içme suyu verildi. L-arginin grubu; Hayvanlara iki ay süresince normal diyet ve %3 oranında L-arginin içeren içme suyu verildi. Kolesterol grubu; Hayvanlara iki ay süresince normal içme suyu ve %3 oranında kolesterol içeren diyet verildi. Kolesterol+L-arginin grubu: Hayvanlara iki ay süresince %3 kolesterol içeren diyet ve %3 L-arginin içeren içme suyu verildi.Tüm gruplardan ikinci ayın sonunda anestezi altında kardiyak kan örnekleri alındı. Tüm hayvanlar, kardiyak kanlarının alınmasını takiben sakrifiye edildi ve aort dokuları çıkartıldı. Serum paraoksonaz, trigliserit, total kolesterol ve yüksek dansiteli lipoprotein kolesterol düzeyleri otoanalizörde ticari kitler kullanılarak ölçüldü. Serum düşük dansiteli lipoprotein ve çok düşük dansiteli lipoprotein düzeyleri Friedewald formülü ile hesaplandı. Malondialdehid düzeyleri Ohkawa metodu ile saptandı. Ateroskleroz varlığı histopatolojik değişiklikler ile kanıtlandı.Çalışmamızda, iki ay süresince %3 kolesterol içeren diyetle beslenen sıçanlarda serum trigliserid, total kolesterol, LDL kolesterol, VLDL kolesterol, MDA ve PON1 düzeylerinde ve ateroskleroz indeksinde bir artışın olduğu, ancak HDL düzeylerinin değişmediği görüldü.Kolesterol verilişi ile PON1 aktivitesinin uyarılması, kolesterol ile beslenen hayvanlarda dereceli olarak artan oksidatif strese karşı organizmanın bir yanıtı ya da savunma mekanizması olabilir. Çalışmamızda %3 kolesterol içeren diyetle beslenen sıçanlara 2 ay süresince %3 L-arginin içeren çeşme suyu verilmesi serum trigliserid, total kolesterol, LDL kolesterol, VLDL kolesterol ve ateroskleroz indeksindeki artışı önledi ancak HDL kolesterol ve PON1 düzeylerini değiştirmedi. Bu bulgular L-argininin aterosklerozlu bireylerde antioksidan olarak faydalı olabileceğini göstermektedir.Diğer yandan sağlıklı sıçanlara %3 L-arginin içeren çeşme suyu verilmesinin serum trigliserid, VLDL kolesterol ve PON1 düzeylerinde artışa neden olduğu görüldü. Sağlıklı sıçanlarda L-argininin PON1 aktivitesinde artışa yol açtığını gösteren bulgumuz, sağlıklı bireylerde aterosklerozun önlenmesi için L-argininin antioksidan olarak faydalı olabileceğine işaret etmektedir. Bununla birlikte sağlıklı sıçanlarda L-argininin serum trigliserid ve VLDL kolesterol düzeylerinde artışa yol açabilmesi L-argininin sağlıklı bireylerde antioksidan olarak kullanılmasını sınırlayabilir. Değişik L-arginin dozları ile yapılacak yeni çalışmalar bu konuyu daha iyi aydınlatacaktır.

Abstract:
It is known that low-density lipoprotein (LDL) oxidation is an early event in atherosclerosis. Experimental evidences have shown that paraoxonase-1 (PON1), a calcium dependent ester hydrolase tightly associated with high-density lipoprotein (HDL), functions as an antioxidative enzyme that inhibits the oxidation of LDL.L-Arginine, a semiessential amino acid, is the substrate for the synthesis of nitric oxide. It has been reported that both L-arginine and nitric oxide has protective effects against oxygen-derived free radical-induced cell injury.The purpose of this study is to investigate the effect of L-arginine on paraoxonase activity in experimental atherosclerosis in rats and to evaluate its role in the prevention of atherosclerosis. Thirty six adult male albino rats of Wistar strain divided into 4 groups for the experiment. Control group; the animals were fed with a normal diet and drinking water during two months, L-arginine group; the animals were fed with a normal diet and drinking water containing %3 L-arginine during two months, cholesterol group; the animals were fed with a diet containing %3 cholesterol and drinking water during two months, cholesterol+L-arginine group; the animals were fed with a diet containing %3 cholesterol and drinking water containing %3 L-arginine during two months.Intracardiac blood samples were taken at the end of the second month under anesthesia in all groups. All animals were sacrified after receiving their cardiac blood and then aortic tissues were removed. Serum paraoxonase, triglyceride, total cholesterol and HDL cholesterol levels were measured by autoanalyser using commercial kits. LDL cholesterol and VLDL cholesterol levels were calculated by using Friedewald formula. MDA levels were determined by the method of Ohkawa. Atherosclerosis was confirmed by histopathologic changes.We found that, in rats which were fed with diet containing %3 cholesterol during two months, serum triglyceride, total cholesterol, LDL cholesterol, VLDL cholesterol, MDA and PON1 levels and the atherosclerosis index are increased but HDL levels are not changed.Stimulation of PON1 activity with the administration of cholesterol, may be a response or a defense mechanism of the organism against to the gradually increasing oxidative stress in cholesterol fed animals.Adminstration of %3 L-arginine to the rats fed with diet containing %3 cholesterol durig two months, prevented an increase in serum triglyceride, total cholesterol, LDL cholesterol and VLDL cholesterol levels and the atherosclerosis index but did not change HDL cholesterol and PON1 levels. These findings indicate that L-arginine may be useful as an antioxidant in atherosclerotic people.On the other hand, we found that adminstration of tap water containing %3 L-arginine to the healthy rats caused an increase in serum triglyceride, VLDL cholesterol and PON1 levels. Our finding, indicating that L-arginine leads to an increase in PON1 activity points out that L-arginine may be useful as an antioxidant in the prevention of atherosclerosis in healthy people. However, in our study, L-arginine caused an increase in serum triglyceride and VLDL cholesterol levels in healthy rats, this may restricted the use of L-arginine as an antioxidant in healthy people. Further studies on different L-arginine doses will be required to clarify the effect of L-arginine on serum triglyceride and VLDL cholesterol levels in healthy people.