Efor öncesi ve sonrası serum Süperoksit Dismutaz, Katalaz, Glutatyon Peroksidaz ve Malondialdehit düzeylerinin incelenmesi
Analysis of serum Superoxyde Dismutase, Catalase, Glutation Peroxydase and Malondialdehyde levels before and after effort.
Yazar: GÜLENDAM DEGİRMENCİ
Danışman: PROF. DR. NAİME CANORUÇ
Dicle Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Biyokimya ve Klinik Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2009
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Egzersiz esnasında insanlarda önemli birçok fizyolojik değişiklikler oluşmaktadır. Egzersiz sırasında üretilen reaktif oksijen türlerine (ROS) karşı ilk savunma hattını Süperoksit Dismutaz (SOD), Katalaz (CAT) ve Glutatyon Peroksidaz (GPx) sağlamaktadır. Bu nedenle egzersizin direkt olarak bu enzimleri etkileyebileceği düşünülmektedir.Serbest oksijen radikallerinin hücre membranlarına zarar vermesi sonucu bir reaksiyonlar zinciri oluşur. Normalde meydana gelen serbest oksijen radikallerinin oluşturduğu oksidatif stresten vücut, antioksidan sistem sayesinde zarar görmesini engellemektedir. Serbest oksijen radikallerinin düzeyinin direkt olarak ölçülmesi zordur. Bu nedenle serbest oksijen radikallerinin düzeyini ölçebilmek için, lipid peroksidasyonunun son ürünü olan Malondialdehit (MDA)` nın vücut sıvılarındaki düzeyi indirek olarak serbest oksijen radikallerinin düzeyini göstermektedir.SOD, substrat olarak serbest oksijen radikallerini kullanan ve süperoksidi hidrojen perokside çeviren bir metalloenzimdir. Bu reaksiyon ?oksidatif strese karşı ilk savunma? olarak da adlandırılmaktadır. Çünkü süperoksit zincirleme radikal reaksiyonlarının güçlü bir başlatıcısıdır. Bu sistem sayesinde hücresel kompartımanlardaki süperoksit düzeyleri kontrol altında tutulmaktadır.Katalaz peroksizomlarda bulunan bir enzimdir. Hidrojen peroksidi su ve oksijene ayrıştırmaktadır. Katalaz hücreyi kendi respiratuar patlamasına karşı koruyucu olarak hizmet etmektedir. Aynı zamanda serbest oksijen radikallerinin mRNA ve protein üzerindeki ekspressiyonunu gösteren SOD ve Katalaz düzeyi de serbest oksijen radikallerinin hücresel hasar düzeyini göstermektedir.GPx, pek çok hücrede sitozollerde bulunan bir enzimdir. Sitozol ve mitokondrilerde SOD tarafından oluşturulan hidrojen peroksit ve yağ asidi hidroperoksitlerini ortadan kaldırmaktadır. Hidrojen peroksit ve organik peroksitlerin indirgenmesiyle oksitlenen glutatyon, glutatyon redüktaz enzimi ve başlıca pentoz fosfat yolundan sağlanan Nikotinamid adenin dinükleotid fosfat hidrojen (NADPH) yardımıyla indirgenerek reaksiyonların devamını sağlar. GPx fagositik hücrelerde önemli fonksiyonlara sahiptir. Diğer antioksidanlarla birlikte GPx, solunum patlaması sırasında serbest radikal peroksidasyonu sonucu, fagositik hücrelerin zarar görmesini engeller. Eritrositlerde de GPx oksidan strese karşı en etkili antioksidandır.Bu çalışma, efordan sonra, oksidatif stresin ortaya çıkıp çıkmadığını göstermeyi amaçlamaktadır.Bu çalışmada, sistemik hastalığı olmayan, 20?55 yaşlar arasında, cinsiyet farkı gözetmeksizin, dışarıdan antioksidan takviyesi almayan, sağlıklı bireyler dahil edilmiştir. Kan, efor testi öncesinde ve efor testinden 10 dakika sonra olmak üzere 2 kez alınmıştır. Alınan kan örneklerinde serum süperoksit dismutaz (SOD), serum katalaz (CAT), plazma glutatyon proksidaz (GPx), ve serum malondialdehit (MDA) seviyeleri efor öncesi ve sonrası tespit edilerek, eforun oksidatif stres üzerine etkisi araştırılmıştır.Efor sonrası bireylerin SOD değeri ortalaması 0,219±0,219 olup efor öncesi ile arasında pozitif ve yüksek bir ilişki olduğu görülmektedir (p<0.05). Yine efor öncesi denek grubunda GPx değerinin 0,650±0,004 olduğu ve anlamlı yüksek çıktığı (p<0.05) görülmektedir. CAT değeri ortalamasının efor sonrası 0,152±0,025 olduğu ve yüksek çıkmasına rağmen istatiksel olarak anlamlı olmadığı görülmüştür. MDA değeri ortalaması efor sonrası 1,988±1,522 olup, düşük çıkmasına rağmen istatiksel olarak anlamlı değildir.Kısacası, aktif bireylerin metabolizmasının orta şiddette egzersize ve aktif yaşama adapte olduğu söylenebilirken aktif bireylerin MDA düzeylerinin sedanter bireylere göre düşük olması bu deneklerin oksidatif strese adapte oldukları yönünde yorumlanabilir.Efor sorası MDA' in istatistiksel anlamda olmasa da düşük olması ve SOD ve CAT aktivitelerinin de efor sonrası yüksek olması, oksidatif stresi antioksidan enzimler ile dengelemeye çalışıyor olmaları ile ilgili olarak yorumlanabilir.Sonuç olarak egzersizin yüksek oksidatif stres ile artan lipid peroksidasyonun diğer rahatsızlıklara zemin hazırlayabileceği ama artan antioksidan savunmanın egzersizin seviyesine göre vücuda yararlı olduğu öne sürülebilir.

Abstract:
While in exercise there have been many physiological changes in human metabolism. Superoxide Dismutase, Catalase, Glutation Peroxidase provide first defence line against to some kinds of reactive oxygen radicals created during exercise.İn result of many free O2 radicals damages on cell membrans, some reactional chains occurs. Normally Antioxydan system protects body from oxydative stress of O2 radicals. It is hard to estimate directly level of free O2 radicals. For this reason Malondialdehyde, the last product of lipid peroxydation in body fluid give us indirectly level of O2 radicals.SOD is a metaloenzyme that uses free O2 radicals as a substract for converting superoxyde to hydrogen peroxyde.This reaction called the first defence of oxydative stress. Because superoxyde is a powerful trigger in radical chains reaction so this system keeps down superoxyde in a cell compartment.Catalase in peroksizomes decomposes hydrogen peroxyde to O2 and H2O . Catalase protects cell against its own respirational explosions. SOD and Catalase level indicates free O2 radical expression on mRNA and protein simultaneously it gives us the level of cell destruction.GPx is a enzyme commonly located in cell sitozoles. This enzyme GPx, eliminates hydrogen peroxyde and fatty acid hidroperoxydes that products of SOD in sitozole and mitokondria. Hydrogen peroxyde and organic peroxydes reductant makes oxydative impact on glutatyon. Oxydated glutatyon with the help of glutatyon reductant enzyme and NADPH (as a cofactor comes from pentoz phosphate cascade) is reducted for continue reactional chain. GPx has an important function in fagositic cells. Gpx with the other antioxydans protect fagositic cells in respiratuar explosions. Meanwhile, Gpx is the most effective antioxydan against oxydative stress in erythrocytes.İn this study we are looking for oxydative streess appearing after effort.İn this research we prefer between 20-55 ages with no sexual difference, have no sistemic diseases, using no antioxydan pills and healthy candidates. We took blood samples before the effort test and 10 minutes after. SOD, CAT, GPx, MAD levels in blood samples before and after effort test are determined so we search effort on oxydative stress.In this study MDA and GPx levels are found low, SOD levels are statistically and meaningfully high and CAT levels are high but meanless. Shortly, active individuals metabolism can be adapted to mid-level exercise and active lifestyle. Active individuals MDA levels are lower than sedanter individuals so we can say that these active ones have more chance to adapt the oxydative stress rather than sedanter ones.After body effort MDA levels lowness and activity of SOD and COD levels highness tell us antioxydan enzymes trying to stabilize oxydative stress.As a result, exercise with high oxydative stress and lipid peroxydation can bring about some uncomfortable results but increasing antioxydan defence with acceptable exercise healthy for humans.