Sıçan Böbrek Dokusunda Bakırın Neden Olduğu Oksidatif Stres ve DNA Hasarlarına Karşı Astaksantinin Koruyucu Etkisi

Year 2019, , 1162 - 1168, 24.12.2019

A. Şükrü Bengü , H. Turan Akkoyun Mahire Bayramoğlu Akkoyun , Mehmet Sait İzgi

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.537709

Abstract

Bu çalışmada, sıçan böbrek dokusunda bakırın (Cu+2) neden olduğu oksidatif stres ve DNA hasarlarına karşı astaksantin'in (AST) etkisi araştırıldı. Çalışmada ağırlıkları yaklaşık 200-300 gr olan 28 adet yetişkin wistar albino sıçan kullanıldı ve dört gruba ayrıldı. Kontrol grubuna üç gün boyunca günde bir kez % 0.9 NaCl intraperitoneal (i.p.) olarak enjekte edildi. Bakır grubuna 3 mL kg-1(i.p.) Cu+2 uygulandı. Astaksantin grubuna 100 mg/kg bw/day AST (oral) uygulandı. Bakır+Astaksantin grubuna 3 mL kg-1(i.p.) +100 mg/kg bw/day AST (oral) uygulandı. Sıçanlar 3.günün sonunda anestezi altına alınarak böbrek dokuları alındı. Böbrek dokusunda biyokimyasal parametrelerden SOD, CAT, GPx aktiviteleri ve (8-OHdG) düzeyi değerlendirildi. SOD, CAT, GPx enzim aktivitesi değerlendirildiğinde, kontrol grubuna oranla bakır uygulanan grupta enzim aktivitesinde azalış, bakır grubuna oranla Cu+AST uygulaması yapılan grupta enzim aktivite düzeyinde artış olduğu belirlendi. Çalışmada, böbrek dokusu 8-OHdG düzeyi değerlendirildiğinde kontrol grubuna oranla bakır grubunda belirgin bir artış tespit edildi. Cu+AST uygulanan grupta ise Cu grubuna göre azalma görüldü. Sonuç olarak,  AST'nin, Cu tarafından indüklenen böbrek doku hasarı üzerine koruyucu etkisinin olduğu düşünülmektedir. 

Keywords

Astaksantin, Böbrek, Bakır

References

• 1. Kabak Y.B., Gülbahar M.Y. 2013. Sıçanlarda deneysel bakır zehirlenmesinde karaciğer ve böbrek dokularında apoptozisin belirlenmesi, Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 60, 39-45.
• 2. Turgut S.,Ercan M.,Turgut G.,Zencir M.,Genç O. 2000. Yüksek bakır ile çinkonun böbrek ve kalp üzerine etkileri. Süleyman Demirel Üniversitesi Tıp Fakültesi Dergisi, 7 (3): 35-42.
• 3. Akarsu T. 2013. Tokat ili Bölgesi Eser Elementleri (selenyum,çinko,bakır) Referans Aralıkları, T.C. Selçuk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Entitüsü, Yüksek Lisans tezi, 21s, Konya.
• 4. Güneş, Ö. N. 2014. Hellp Sendromlu Hastalarda Serum Çinko Ve Bakır Düzeyleri, T.C. Atatürk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, 41s, Erzurum.
• 5. Cervantes-Cervantes M.P. 2005. Calderón-Salinas J.V., Albores A., Muñoz-Sánchez J.L. Copper Increases the Damage to DNA and Proteins Caused by Reactive Oxygen Species. Biological Trace Element Research, 103 (3): 229-248.
• 6. Turkez, H., Geyikoglu, F., Yousef, M. I. 2013. Beneficial Effect of Astaxanthin on 2, 3, 7, 8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin-induced Liver Injury in Rats. Toxicology and Industrial Health, 29 (7): 591-599.
• 7. Ekpe L., Inaku K., Ekpe V. 2018.Antioxidant Effects of Astaxanthin in Various Diseases—a Review. Journal Of Molecular Pathophysıology, 7 (1): 1-6.
• 8. Gao D., Li W. 2018. Research Progress of Astaxanthin on Contrast Agent Induced Acute Kidney Injury. J Cardiol and Cardiovasc Sciences, 2 (3): 6-9.
• 9. Akca G., Eren H., Tumkaya L., Mercantepe T., Horsanali M.O., Deveci E., Yilmaz A. 2018. The Protective Effect of Astaxanthin against Cisplatin-induced Nephrotoxicity in Rats. Biomedicine & Pharmacotherapy, 100, 575-582.
• 10. Akkoyun H.T., Bengü A.Ş., Ulucan A., Akkoyun Bayramoglu M., Ekin S.,Temel Y., Çiftci M. 2018. Effect Of Astaxanthin On Rat Brains Against Oxidative Stress Induced By Cadmium:Biochemical, Histopathological Evaluation, 8 (4): 33-39.
• 11. Zhou L., Gao M., Xiao Z., Zhang J., Li X., Wang A. 2015. Protective Effect of Astaxanthin Against Multiple Organ Injury in a Rat Model of Sepsis. Journal of Surgical Research, 195 (2): 559-567.
• 12. Irato P., Santon A., Ossi E., Albergoni V. 2001. Interactions between Metals in Rat Liver and Kidney: Localization of Metallothionein. The Histochemical Journal, 33 (2): 79-86.
• 13. Ohno M, Darwish WS., Miki W , Ikenaka Yand Ishizuka M. 2011. Astaxanthin can Alter CYP1A-dependent Activities via Two Different Mechanisms: Induction of Protein Expression and Inhibition of NADPH P450 Reductase Dependent Electron Transfer.  Food and Chemical Toxicology, (6): 1285-91.
• 14. Sun Yi, Oberley LW, Ying Li. 1988. A Simple Method for Clinical Assay of Superoxide Dismutase. Clinical Chemistry, 3413:497-500.
• 15. Donald EP, Valentina WN. 1967. Studies on the Quantitative Characterization of Erythrocyte Glutathione Peroxidase. Journal of Laboratory and Clinical Medicine, (70): 158-169.
• 16. Aebi. H. 1984. Catalase in Vitro Assay Methods. Methods Enzymology, 105:121-126.
• 17. Bradford MM. 1976. A Rrapid and Sensitive Method for the Quantation of Microgram Quantaties of Protein Utiliging the Principle of Protein-Dye. Binding Analytical Biochemıstry,72: 248.
• 18. Liu C.M., Ma J.Q., Sun Y.Z. 2010. Quercetin Protects the Rat Kidney Against Oxidative Stress-Mediated DNA Damage and Apoptosis Induced by Lead. Environmental Toxicology and Pharmacology, 30 (3): 264-271.
• 19. Gonzalez-Hunt C.P., Wadhwa M .,Sanders L.H. 2018. DNA Damage by Oxidative Stress: Measurement Strategies for Two Genomes. Current Opinion in Toxicology. 7:87–94.
• 20. Sanda A., Gal A., Pintea A., Bedecean I., Arion A., Baba A.I. 2008. Influence of Astaxanthin Administration on Hepatic Oxidative Stress Markers in Rats Injected with Methylnitrosurea. Bulletin UASVM, 65, 1.
• 21. Gałażyn-Sidorczuk M., Brzóska M.M., Jurczuk M.,Moniuszko-Jakoniuk J. 2009. Oxidative Damage to Proteins and DNA in Rats Exposed to Cadmium and/or Ethanol. Chemico-Biological Interactions,180 (1): 31-38.
• 22. Salmon T.B., Evert B.A., Song B.,Doetsch P.W. 2004. Biological Consequences of Oxidative Stress-Induced DNA Damage in Saccharomyces cerevisiae. Nucleic Acids Research, 32 (12): 3712-3723.
• 23. Du W., Rani R., Sipple J., Schick J., Myers K.C., Mehta P.,Pang Q. 2012. The FA Pathway Counteracts Oxidative Stress Through Selective Protection of Antioxidant Defense Gene Promoters. Blood, 119 (18): 4142-4151.
• 24. Patlolla A. K., Barnes C., Yedjou C., Velma V.R., Tchounwou, P.B. 2009. Oxidative Stress, DNA Damage, and Antioxidant Enzyme Activity Induced by Hexavalent Chromium in Sprague‐Dawley Rats. Environmental Toxicology: An International Journal, 24 (1): 66-73.
• 25. Akkoyun H.T,, Bengu A.S., Ulucan A , Bayramoglu-Akkoyun M , Arihan O. 2018. Protectıve Effect Of Ellagıc Acid Against Carbon Tetrachloride (CCl4) Induced Oxidative Brain Injury In Rats. Fresenius Environmental Bulletin, 27 (5): 3148-3155.
• 26. Otitoju O., Onwurah I.N., Otitoju G.T.,Ugwu C.E. 2008. Oxidative Stress and Superoxide Dismutase Activity in Brain of Rats Fed with Diet Containing Permethrin. Biokemistri, 20 (2): 93-98.
• 27. Elguindy N.M., Yacout G.A.,El Azab E.F. 2018. Amelioration of DNA-Induced Oxidative Stress in Rat Kidney and Brain by the Essential oil of Elettaria Cardamomum. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences, 7 (3): 299-305.
• 28. Augusti P.R., Conterato G.M.M., Somacal S., Sobieski R., Spohr P.R., Torres J.V., Emanuelli T. 2008. Effect of Astaxanthin on Kidney Function Impairment and Oxidative Stress Induced by Mercuric Chloride in Rats. Food and Chemical Toxicology, 46 (1): 212-219.
• 29. Jing C, Wenhua L, Nana L, Yaren Y, Zheng Di. 2015. Effect of Astaxanthin Intervention on Contrast-Induced Acute Kidney Injury in Experimental Rats. Chinese Journal of Nephrology, 31 (8): 604-609.
• 30. Akkoyun H.T. 2012. Fötal Dönemde Nikotine Maruz Kalan Sıçanlarda Oluşan Böbrek Hasarının Engellenmesinde Ellagic Asitin Koruyucu Etkilerinin İncelenmesi. Atatürk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü. Doktora Tezi, 66s, Erzurum.
• 31. Gao D., Wang H., Xu Y., Zheng D., Zhang Q.,Li, W. 2019. Protective Effect of Astaxanthin Against Contrast-Induced Acute Kidney Injury via SIRT1-p53 Pathway in Rats. International Urology and Nephrology, 51 (2): 351-358.
• 32. Wang X., Zhao H., Shao Y., Wang P., Wei Y., Zhang W.,Zhang Z. 2014. Nephroprotective Effect of Astaxanthin Against Trivalent Inorganic Arsenic-Induced Renal Injury in WistarRrats. Nutrition Research and Practice, 8 (1): 46-53.
• 33. Kasai H. and Nishimura S. 1993. Formation of 8-hydroxyguanine by Oxidative DNA Damage, its Repair and its Mutagenic Effects. In de Obe,G. (ed.) Advances in Mutagenesis Research. Springer-Verlag, Berlin, Germany, 4: 31–45.
• 34. Umemura T., Sai K., Takagi A., Hasegawa R. and Kurokawa Y. 1990. Formation of 8-hydroxydeoxyguaosine (8-OH-dG) in Rat Kidney DNA After Intraperitoneal Administration of Ferric Nitrilotriacetate (Fe-NTA). Carcinogenesis, 11: 345–347.
• 35. Cheng K.C., Cahill D.S., Kasai H., Nishimura S. and Loeb L.A. 1992. 8-Hydroxyguanine, an Abundant form of Oxidative DNA Damage, Causes G→T and A→C Substitutions. Journal of Biological Chemistry, 267: 166–172.