Aroclor 1254'e maruz kalan gebe ratlar ile yavrularında oksidatif stresin ve bu strese karşı Vitamin E'nin koruyucu etkisinin araştırılması
Investigation of protective effect of Vitamin E and oxidative stress in pregnant rats and their pups exposure to Aroclor 1254
Yazar: AYŞE SEYRAN
Danışman: DOÇ. DR. MİNE ERİŞİR
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Gebelik = Pregnancy ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Poliklorobifenil bileşikleri = Polychlorobiphenyl compounds ; Poliklorürbifenil = Polychlorinated biphenyls ; Stres = Stress ; Sıçanlar = Rats ; Vitamin E = Vitamin E ; Vitamin E eksikliği = Vitamin E deficiency

Özet:
Poliklorlu bifeniller (PCB)'in, lipofilik özellikleri nedeniyle besin zincirinde birikerek çevresel kontaminasyona neden oldukları ve insan sağlığını tehdit ettikleri bilinmektedir. PCBler başta sindirim olmak üzere deri yoluyla da organizmaya girebilmektedirler. PCBlerin plasenta yoluyla fetusa ve süt yoluyla yeni doğana transfer olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmada gebe ve yavru rat dokularında oksidan ve antioksidan parametreler üzerinde Aroclor 1254 ve vitamin E'nin etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.Araştırmada 30 adet normal, 45 adet 150?180 gr ağırlıklarında gebe Spraq-Dawley rat kullanıldı. Ratlar 6 gruba ayrıldı. 1. grup; kontrol grubuna placebo (n=10), 2. grup; Aroclor 1254 2 mg/kg/gün, s.c (n=10), 3. grup; Aroclor 1254 2 mg/kg ve vitamin E 50 mg/kg/gün, s.c (n=10), 4. grup; gebe kontrol grubuna placebo (n=15), 5. grup; gebe Aroclor 1254 grubuna Aroclor 1254 2 mg/kg/gün, s.c (n=15), 6. grup; gebe Aroclor 1254 ve vitamin E grubuna Aroclor 1254 2 mg/kg ve vitamin E 50mg/kg/gün, s.c (n=15), verildi ve enjeksiyon 20 gün süresiyle yapıldı. Enjeksiyon sonrasında 10 normal ve 10 gebe rat dekapite edildi. Geriye kalan 5 gebe rattan doğan yavrular ise gelişimleri için 4 hafta süreyle anneleriyle bekletildi ve bu sürenin sonunda dekapite edildi. Kan, karaciğer, böbrek, beyin, kalp dokuları alındı. Bu dokularda malondialdehid (MDA), glutatyon (GSH), süperoksid dismutaz (SOD), katalaz (CAT), glutatyon peroksidaz (GSH-Px), glutatyon-S-transferaz (GST), glutatyon redüktaz (GR) parametreleri ölçüldü.Normal ratlarda Aroclor 1254 uygulaması kan plazmasında MDA seviyesini değiştirmedi. Gebelerde ve yavrularda ise MDA seviyesini azalttı. Kan dokusunda normal ve gebe ratlarda Aroclor 1254+Vitamin E grubunda GSH seviyesinde düşüş saptandı. Yine Aroclor 1254+Vitamin E grubunda normal ratlarda GSH-Px aktivitesi artarken, gebelerde GR aktivitesinde düşüş belirlendi. Yavrularda Aroclor 1254 grubunda GSH-Px aktivitesi azalırken, Aroclor 1254+Vitamin E grubunda hem GSH-Px hem de CAT aktivitesinde düşüş saptandı.Karaciğer dokusunda normal ve gebe ratlarda Aroclor 1254 grubunda MDA seviyesi değişmedi. Yavrularda ise Aroclor 1254 MDA seviyesinde artışa sebep oldu. Aroclor 1254+Vitamin E uygulaması hem normal ve gebe ratlarda hem de yavrularda MDA seviyesini azalttı. Vitamin E ilavesi yavrularda karaciğerdeki MDA artışını engelledi. Karaciğer dokusunda normal ratlarda Aroclor 1254+Vitamin E grubunda GR, CAT aktiviteleri azaldı. Gebelerde ise bu grupta GSH seviyesi, GSH-Px, CAT ve SOD aktiviteleri arttı. Yavrularda Aroclor 1254 grubunda GSH seviyesi arttı, GST aktivitesi düştü, Aroclor 1254+Vitamin E grubunda GSH seviyesi, GSH-Px aktivitesi kontrole göre arttı ve GR, CAT, SOD aktiviteleri azaldı.Böbrek dokusunda normal ratlarda Aroclor 1254 uygulaması, ayrıca normal ve gebe ratlarda Aroclor 1254+Vitamin E uygulaması MDA seviyesini azalttı. Yavrularda ise MDA seviyesinde bir fark tespit edilmedi. Böbrek dokusunda normal ratlarda Aroclor 1254 grubunda GR aktivitesi azaldı ve SOD aktivitesi arttı, yavrularda ise GST, GSH-Px ve CAT aktiviteleri arttı.Beyin dokusunda hem normal ve hem de gebe ratlarda Aroclor 1254 grubundaki MDA düzeyinde anlamlı bir değişime sebep olmadı fakat Aroclor 1254+Vitamin E grubunda MDA seviyesi azaldı. Yavrularda ise MDA düzeyinin artığı belirlendi. Vitamin E ilavesi yavrularda beyindeki MDA artışını engelleyemedi. Beyin dokusunda normal ratlarda Aroclor 1254 grubunda SOD aktivitesi azaldı. Normal ratlarda Aroclor 1254+Vitamin E grubunda ise GR aktivitesinde artış, CAT ve SOD aktivitelerinde düşüş belirlendi. Gebelerde Aroclor 1254+Vitamin E grubunda GST aktivitesi düştü. Yavrularda Aroclor 1254 ve Aroclor 1254+Vitamin E gruplarında GSH seviyesi ve SOD aktivitesi azaldı, GST aktivitesi arttı.Kalp dokusunda normal ve gebe ratlarda MDA seviyesinde bir fark tespit edilmedi. Yavrularda ise Aroclor 1254 MDA seviyesi üzerine etkisiz iken, Aroclor 1254+Vitamin E grubunda MDA düzeyi azaldı. Kalp dokusunda normal ratlarda Aroclor 1254 grubunda GSH seviyesinin düştüğü, Aroclor 1254+Vitamin E grubunda GST aktivitesinin azaldığı ve her iki grupta da GR, CAT aktivitelerinin azaldığı tespit edildi. Gebelerde Aroclor 1254 ve Aroclor 1254+Vitamin E gruplarında GST aktivitesi azaldı, Aroclor 1254+Vitamin E grubunda ise GSH-Px aktivitesi arttı. Yavrularda Aroclor 1254 grubunda GSH-Px aktivitesinin düştüğü, Aroclor 1254+Vitamin E grubunda GSH seviyesi ve SOD aktivitesinin arttığı ve her iki grupta da CAT aktivitesinin yükseldiği saptandı.Sonuç olarak Aroclor 1254'ün hem normal ve gebe ratlarda hem de gebe ratların yavrularında oksidan ve antioksidan sistem üzerine farklı etkilerinin olduğu ve oksidan antioksidan dengeyi bozduğu tespit edilmiştir. Özellikle Aroclor 1254'e gebelik döneminde maruz kalan ratlardan doğan yavruların karaciğer ve beyinlerinde MDA düzeylerinde istatistiksel olarak anlamlı yükselmenin tespit edilmesi, gebelik döneminde PCB'ye maruz kalınmasının özellikle yavrularda oksidan hasar meydana getirebileceğinin açık göstergesidir.Anahtar kelimeler: Aroclor 1254, Gebelik, Oksidatif stres, Yavru rat, Vitamin E

Abstract:
It is known that polychlorinated biphenyls (PCBs) may cause environmental contamination and threaten on people health because of lipophilic features. PCBs can enter the organism via especially gastrointestinal tract, and cutaneous tissue. It is determined that PCBs transferred to the foetus via placenta and to the newborn via maternal milk. The purpose of the present study was to look into the effect of Aroclor 1254 and Vitamin E on oxidant and antioxidant parameters in pregnant and pup rats.30 adult and 45 pregnant Spraq-Dawley rats (150-180g weighing) were used in this study. Animals were divided in six groups. Vehicle to the 1st (control, n=10) group, Aroclor 1254 at a dose of 2mg/kg/day to the 2nd group, Aroclor 1254 at a dose of 2mg/kg/day plus Vitamin E at a dose of 50 mg/kg/day (n=10) to the 3rd group, vehicle to the 4th group (pregnant control, n=15), Aroclor 1254 at a dose of 2mg/kg/day to the 5th group (pregnant, n=15) and Aroclor 1254 at a dose of 2mg/kg/day plus Vitamin E at a dose of 50 mg/kg/day (n=10) to the 6th group (pregnant, n=15) were subcutaneously injected for 20 days. After injections 10 normal and 10 pregnant rats were decapitated. Pups born from the rest of five rats were allowed with their mothers to grow four weeks. At the end of this period, these pups were also decapitated. Blood, liver, kidney, brain and heart samples were obtained and malondialdehyde (MDA), glutathione (GSH), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GSH-Px), glutathione-S-tranferase (GST), glutathione reductase (GR) parameters were analyzed.Aroclor 1254 administration lowered the MDA levels in pregnant and pups but did not affect in normal rats in plasma. Significant falls in GSH levels were determined in Aroclor 1254+Vitamin E group in pregnant and normal rats. Also in Aroclor 1254+Vitamin E group in normal rats, GSH-Px level increased while GR activity was decreased in pregnant rats. Both GSH-Px and CAT activities were lowered in Aroclor 1254+Vitamin E group while GSH-Px activity was decreased in pup Aroclor 1254 group.MDA levels were no different in Aroclor 1254 group in normal and pregnant rats? liver. Aroclor 1254 caused an increase on MDA level in pups. Aroclor 1254+Vitamin E application decreased MDA level in all groups. Vitamin E supporting prevented the increase in pup liver tissue. GR and CAT activity in Aroclor 1254+Vitamin E group decreased in normal rat liver tissue. In the same group, GSH-Px, CAT and SOD activities and GSH level increased in pregnant rats. GST activity decreased while GSH level increased in Aroclor 1254 in pups. In Aroclor 1254+Vitamin E group, GSH level and GSH-Px activity increased compared to control and GR, CAT and SOD activities were decrease.MDA levels both Aroclor 1254 administration in normal rat and Aroclor 1254+Vitamin E applications in normal and pregnant rat decreased in renal tissues. There was no difference on MDA level in pups. GR activity in Aroclor 1254 group was lower while SOD activity was high in normal rats in renal tissue. At the same group in pups, GST, GSH-Px and CAT activities elevated.MDA levels in brain in Aroclor 1254 group in both normal and pregnant rats didn?t change, but MDA level in Aroclor 1254+Vitamin E group decreased. MDA level in pups were increased. Vitamin E adding couldn?t prevent the increase on MDA level in brain. SOD activity in brain tissue was lower in Aroclor 1254 group in normal rats. We determined that there was an increase in GR activity and there was a decrease in CAT and SOD activity in Aroclor 1254+Vitamin E group in normal rats. GST activity lowered in pregnant Aroclor 1254+Vitamin E group. GSH level and SOD activity decreased and GST activity increased in Aroclor 1254 and Aroclor 1254+Vitamin E groups in pups.We didn?t find any difference in MDA level in normal and pregnant rat heart tissues. As for pups, MDA level did not changed in Aroclor 1254 group but was lower in Aroclor 1254+Vitamin E group. We observed in heart tissues that GSH level was lower in Aroclor 1254 group and GST activity decreased in Aroclor 1254+Vitamin E group in normal rat and GR and CAT activities were lower both of the groups. In pregnant rats, GST activities decreased in Aroclor 1254 and Aroclor 1254+Vitamin E groups but GSH-Px activity increased only in Aroclor 1254+Vitamin E group. It was found out in pups that GSH-Px activity decreased in Aroclor 1254 group, and GSH and SOD activity increased in Aroclor 1254+Vitamin E group and CAT activity was high in both group.In conclusion, it was determined that Aroclor 1254 has different and harmful effect on oxidant and anti-oxidant systems in all the groups. The determining of an increase on MDA levels in liver and brain tissues of pups that mothers exposed to Aroclor 1254 in pregnancy is an obvious evidence of oxidant damage especially in these pups.Key words: Aroclor 1254, Pregnancy, Oxidative stress, Rat pup and Vitamin E