SİRKADİYEN RİTME BAĞLI OLARAK MELATONİN SEVİYESİNDEKİ DEĞİŞİKLİKLERİN ERİTROSİTLERDE LİPİD PEROKSİDASYONU ÜZERİNE ETKİSİ

Abstract

Melatonin pineal bez tarafından salgılanan ve gecegündüz ritmini düzenlemekle görevli olan bir hormon olup, 1993 yılında antioksidan etkilerinin varlığı gösterilmiştir. Eritrositlerde oksidatif hasarın belirtilerinden biri de membran yapısındaki lipidlerin peroksidasyona uğramasıdır. Bu çalışmanın amacı, sirkadiyen ritim değişikliklerinde eritrosit membranındaki lipidlerin oksidatif hasara uğrayıp uğramadığının araştırılmasıdır. Çalışma, Erciyes Üniversitesi Deneysel Klinik Araştırma Merkezi’nden sağlanan Swiss Albino, 90-120 günlük, ortalama 200-250 gr ağırlığında, 50 erkek sıçan üzerinde gerçekleştirildi. Sıçanlar özel olarak hazırlanmış kafeslerde, sırasıyla, kontrol grubu olarak 12/12 saat(s) ve karşılaştırma grupları olarak 0/24s, 24/0s, 8/16s ve 16/8s aydınlık/karanlık (A/K) döngüsüne maruz bırakıldı. Alınan kan örneklerinin plazmaları ayrıldıktan sonra 3 kez fosfat tamponu ile yıkanarak hazırlanan eritrosit paketinde spektrofotometrik yöntemle lipid peroksidasyonunun göstergesi olan malondialdehit (MDA) düzeyleri ölçüldü. Ayrıca plazma melatonin düzeyleri de ELISA kiti ile değerlendirildi. Plazma melatonin düzeyleri, 0/24s A/K döngüsü uygulanan grupta anlamlı derecede yüksek bulundu (p<0.05). Diğer gruplarda ise ışığa maruziyet arttıkça buna paralel olarak plazma melatonin düzeylerinin anlamlı olarak azaldığı belirlendi (p<0.05). Eritrositlerde zardaki lipid peroksidasyonunun göstergesi olarak MDA değerleri belirlendiğinde gruplar arası farkın istatistiksel açıdan önemli olmadığı bulunmuştur. Sonuç olarak, sirkadiyen ritimlerdeki, dolayısıyla da plazma melatonin düzeyindeki değişikliklerin eritrosit membran lipid peroksidasyonuna neden olduğu, bu etkilerin istatistiksel açıdan önemli olmamasının denek sayısının azlığından kaynaklanıyor olabilmesi nedeniyle ışık döngüsü değişikliğinin eritrosit membranında MDA düzeylerini ve oksidatif hasar gelişimini etkileyebileceği düşünülmüştür

Keywords

• Sirkadiyen ritim, melatonin, eritrosit, lipid peroksidasyonu, sıçan

Effects of Circadian Rhythm–Related Physiological Melatonin Level Alterations on Lipid Peroxidation in Erythrocytes

Abstract

Melatonin is an endojen hormone, which regulates the light-dark cycle and is first shown to have antioxidant effects on 1993, is secreted from the pineal gland. One of the markers of oxidative stress in eythrocytes is the peroxidation of lipids in the membrane. The aim of this study is to investigate whether the erythrocyte membrane lipids are exposed to oxidative damage via circadian rhythm alterations. 90-120 days old, 200-250 gr, 50 male Swiss Albino rats, supplied from the University of Erciyes Experimental Clinical Research Centre, were used. The rats were exposed to 12/12 hours(h), 0/24h, 24/0h, 8/16h ve 16/8h Light/Dark (L/D) cycle respectively, in special cages. After seperating the plasma, the erythrocytes were washed 3 times by phosphate buffer and malondialdehit (MDA) level which is an index of lipid peroxidation is measured spectrophotometrically in erythrocyte suspension. Furthermore, the plasma melatonin levels were evaluated by ELISA. Plasma melatonin levels were significantly higher in 0/24 h L/D (p<0.05) group whereas the levels decreased dramatically with the increase in exposure to light (p<0.05). MDA levels in group of 24/0 h L/D reduced, but the difference was not statistically significant. As a result, plasma melatonin levels due to circadian rhythm alterations caused lipid peroxidation in erythrocyte membrane. However, these changes were not statistically different probably due to the number of the subject. For this reason, we suggested that circadian rhythm changes could affect MDA levels and oxidative damage in erythrocyte membrane

Keywords

• Circadian rhythm, melatonin, erythrocyte, lipid peroxidation, rat

References

1. Cassone MV. The clocks tell the time. Nature Neuroscience 2005, 8: 3.
2. Ianas O, Olivescu R, Badescu I. Melatonin involvement in oxidative process. Rom J Endo- crin 1991, 29: 117-123.
3. Reiter RJ, Tan DX, Mayo JC, Sainz RM, Leon J, Czarnocki Z. Melatonin as an antioxidant: biochemical mechanisms and pathophysiologi- cal implications in human. Acta Biochimica Polonica 2003, 50: 1129-1146.
4. Reiter RJ. Melatonin: clinical relevance. Best Practice and Research Clinical Endocrinology and Metabolism 2003, 17: 273-285.
5. Benzie IF. Lipid peroxidation: a review of causes, consequences, measurement and die- tary influences. Int J Food Sci Nutr 1996, 47: 233-261.
6. Kunz D, Bes F. Melatonin as a therapy in REM sleep behavior disorder patients: an open- labeled pilot study on the possible influence eof melatonin on REM-sleep regulation. Move- ment Disorders 1999, 14: 507-511.
7. Sharman EH, Sharman KG, Ge YW, Lahiri DK, Bondy SC. Age-related changes in murine CNS mRNA gene expression are modulated by dietary melatonin. J Pineal Res 2004, 36: 165- 170.
8. Stocks J, Dormandy TL. The autooxidation of human red cell lipids induced by hydrogen peroxide. Br J Haematol 1971, 20: 95-11.

9. Korf HW, Von Gall C, Stehle J. The circadian system and melatonin: lessons from rats and mice. Chronobiol Intern 2003, 20: 697-710.
10. Schibler Ueli. The daily rhythms of gens, cells and organs. EMBO Reports 2005, 6: 9-13
11. Yerer MB, Yapislar H, Aydogan S, Yalcin O, Baskurt O. Lipid peroxidation and deform- ability of red blood cells in experimental sepsis in rats: The protective effects of melatonin. Clin Hemorheol Microcirc 2004, 30: 77-82.
12. Aydogan S, Yerer MB, Yapislar H. In vitro effects of melatonin on the filtrability of eryth- rocytes in SNP-induced oxidative stress. Clin Hemorheol Microcirc 2004, 30: 317-22.
13. Fosslien E. Mitochondrial medicine-- molecular pathology of defective oxidative phosphorylation. Ann Clin Lab Sci 2001, 31: 25-67.