Kronik böbrek hastalarında dinamik tiyol-disülfit dengesi ile tiyoredoksin redüktaz enzim düzeyleri ve hemodiyalizin tiyol dengesi üzerine etkisi
Dynamic thiol-disulphide balance and thioredoxin reductase enyzme levels in patients with chronic kidney disease and the effect of hemodialysis on thiol balance
Yazar: HÜSEYİN ERDAL
Danışman: DOÇ. DR. OĞUZHAN ÖZCAN ; PROF. DR. ÖZCAN EREL
Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Nefroloji = Nephrology
Dizin: Biyokimya = Biochemistry ; Böbrek = Kidney ; Böbrek hastalıkları = Kidney diseases ; Böbrek yetmezliği = Kidney failure ; Böbrek yetmezliği-kronik = Kidney failure-chronic ; Disülfitler = Disulfides ; Renal diyaliz = Renal dialysis ; Tiyoller = Thiols ; Tiyoredoksin = Thioredoxin ; Tiyoredoksin redüktaz = Thioredoxin reductase

Özet:
Bu çalışmada kronik böbrek hastalığında (KBH) dinamik tiyol-disülfit dengesi ve tiyoredoksin redüktaz enzim (TrxR) düzeylerinin ölçülmesi ve sistemik oksidatif stres ve inflamasyon parametreleri ile karşılaştırarak hastalık patogenezindeki rolünün incelenmesi amaçlanmıştır. Ayrıca hemodiyaliz işleminin dinamik tiyol-disülfit dengesi üzerine olası etkileri incelenmiştir.
Bu amaçla çalışmaya 30 hemodiyaliz ve 30 KBH (evre 3-5) hastası ile yaş ve cinsiyet olarak eşitlenmiş 30 sağlıklı kontrol çalışmaya dahil edildi. Tüm bireylerden sabah açlık kanları serum ve plazma tüplerine alındı. Örnekler daha sonra 1500 x g'de 10 dk santrifüj edildikten sonra serum ve plazmaları porsiyonlandı ve -80°C saklandı. Plazma örneklerindeki total ve native tiyol testleri Erel ve ark. tarafından geliştirilen kolorimetrik yöntemle çalışıldı. Disülfit düzeyleri hesaplandı. Serum örneklerinde, BUN, kreatinin,  albümin,  total antioksidan seviye (TAS) ve total oksidan seviye (TOS) ile paraksonaz (PON1) aktivite düzeyleri spektrofotometrik yöntemle otoanalizörde ölçüldü. C-reaktif protein (CRP) düzeyleri nefelometrik yöntemle çalışıldı. İskemi modifiye albümin düzeyi (İMA) kobalt bağlama yöntemi ile spektrofotometik olarak, Tümör nekrozu faktörü (TNF-α) ve tiyoredoksin redüktaz (TrxR) enzim düzeyleri ise ELİSA yöntemi ile çalışıldı. Elde edilen veriler istatistiksel olarak analiz edildi ve tartışıldı.
Çalışma sonucunda KBH (evre 3-5) ve hemodiyaliz hasta gruplarında native ve total tiyol düzeyleri kontrol grubuna göre anlamlı olarak düşük bulundu (her ikisi için p=0.001). Buna karşın hesaplanan disülfit düzeyleri hemodiyaliz grubunda anlamlı derecede yüksek iken (p=0.001) kontrol ve KBH (evre 3-5) arasında anlamlı fark yoktu (p=0.547). Native tiyol ve total tiyol düzeyleri ile İMA (r=-0.628;-0.631), BUN (r=-0.747;-0.747) ve Kreatinin (r=-0.732;-0.721) arasında anlamlı ve negatif yönde yüksek bir korelasyon saptandı. GFH ile ise anlamlı ve pozitif yönde yüksek bir korelasyon saptandı (r=0.835;0.824). Hasta gruplarında serum TrxR düzeyleri kontrol grubu ile karşılaştırıldığında anlamlı derecede yüksek bulundu (p=0.001). TNF-α ve CRP düzeyleri hasta gruplarında kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek bulundu (p=0.001). Ayrıca hemodiyaliz işlemi öncesi ve sonrası örneklerde tiyol grupları karşılaştırıldı. Diyaliz giriş örneklerinde albümin ile düzeltme yapılmadan bakıldığında total ve native tiyol düzeyleri çıkış örneklerine göre anlamlı derecede düşük iken (p=0.001, p=0.002), ancak albümin ile düzeltildikten sonra iki grup arasındaki fark anlamlı değildi. Disülfit düzeyleri ise albümin ile düzeltikten sonra çıkış grubunda anlamlı olarak daha düşüktü (p=0.152).
Sonuç olarak dinamik tiyol düzeylerinin kolorimetrik ölçümü rutin klinik biyokimya laboratuvarlarında kolayca uygulanabilir olması ve KBH hastalarında hastalık şiddeti ile ilişkisi nedeniyle bir belirteç olarak hastalığın tanısına ve takibine katkı sağlayabilir.
Anahtar Kelimeler:   Dinamik tiyol –disülfit dengesi, Tiyoredoksin redüktaz, Kronik böbrek hastalığı,  Hemodiyaliz

Abstract:
In this study, it was aimed to measure the dynamic thiol-disulfide balance and thioredoxin reductase (TrxR) enzyme levels in patients with chronic kidney disease (CKD) and to investigate their roles in disease pathogenesis by comparing with systemic oxidative stress and inflammation parameters. In addition, the possible effects of hemodialysis on dynamic thiol-disulfide balance were investigated. 

For this purpose, 30 hemodialysis, 30 CKD patients (stage 3-5) with age and sex matched 30 healthy controls were included in the study. Fasting blood samples of the patients and healthy controls were taken into serum and plasma tubes. After centrifugation at 1500 g for 10 min, serum and plasma samples were portioned and stored at -80 ° C. Total and native thiol tests in plasma samples were determined by the colorimetric method developed by Erel et al. Disulfide levels were calculated. Serum samples, blood urea nitrogen (BUN), creatinine, albumin, total antioxidant status (TAS), total oxidant status (TOS) and activity levels of paraxonase (PON1) were measured spectrophotometrically in the autoanalyser. C-reactive protein (CRP) levels were studied by nephelometric method. Ischemia modified albumin (IMA) level was measured spectrophotometrically by cobalt binding method, Tumor necrosis factor (TNF-α) and TrxR enzyme levels were determined by ELISA method. The obtained data were analyzed and discussed statistically.
At the end of the study, native and total thiol levels of CKD (stage 3-5) and hemodialysis patients were significantly lower than that of the control group (p = 0.001 for both). However, the calculated disulfide levels were significantly high the hemodialysis group (p = 0.001), but there was no considerable difference between control and CKD groups (stage 3-5) (p = 0.547). A notable and negatively high correlation was found between the native thiol and total thiol levels and IMA (r = -0.628; -0.631), BUN (r = -0.747; -0.747) and creatinine (r = -0.732; -0.721).
There was a significant and positive correlation between glomeruler filtration rate (GFR) and the native and total thiol levels (r = 0.835; 0.824). Serum TrxR levels were significantly higher in the patient groups compared to the control group (p = 0.001). TNF-α and CRP levels of the patient groups were significantly higher compared to the control group (p = 0.001). Thiol groups of the samples were also compared before and after hemodialysis. The total and native thiol levels were significantly lower in the samples before dialysis treatment compared to the samples after dialysis (p = 0.001, p = 0.002), but the difference between the two groups after albumin correction was not significant. Disulfide levels were significantly lower the group after dialysis correction with albumin (p = 0.152).
In conclusion, colorimetric measurement of dynamic thiol levels may contribute to the diagnosis and the disease follow up as a marker because it is easily applicable in routine clinical biochemistry laboratories and is associated with disease severity in CKD patients.
Keywords: Dynamic thiol-disulfide balance,  Thioredoxin reductase, Chronic kidney disease, Hemodialysis