Effect of boron on trace element level and oxidative stress in paracetamol induced hepatotoxicity model

Öz

In this study, we have aimed to determine the relationship between the levels of total antioxidant-oxidant capacity, trace elements and protein carbonyl levels in paracetamol induced hepatotoxicity model and the effect of boron. We investigated the efficacy and antioxidant role of boron, which has the characteristics of protecting the oxidant/ antioxidant system in tissues and increasing the glutathione depots, in reducing the negative effects of paracetamol which is known to cause widespread and high doses of hepatotoxic damage. Trace elements are essential substances for the human body and are found in small amounts. In addition to the role of cofactors in many enzymes, also required for function. The experimental animals used in our study were divided into seven groups: Control, 2 g/kg paracetamol, 2 g/kg paracetamol + 50 mg/kg boric acid, 2 g/kg paracetamol + 100 mg/kg boric acid, 2 g/kg paracetamol + 200 mg/kg boric acid, 2 g/kg paracetamol + 140 mg/kg N-acetylcysteine 200 mg/kg boric acid. As a result of the measurements, serum paracetamol aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT) levels and analysis of tissue samples as a result of protein carbonyl (POC), total oxidant level (TOS) and oxidative stress index (OSI) levels increased, boron given groups significant decrease was observed. Paracetamol group protein thiol (P-SH), total antioxidant level (TAS) and trace element levels decreased while there was a significant (p<0.05)  increase in boron groups. Trace element levels (Mg, Cu, Zn, Se) were significantly lower in paracetamol groups compared to control group (p<0.05) and Trace element levels (Mg, Cu, Zn, Se) were significantly (p<0.05)  increased boron supplement group compared to paracetemol group. As a result, we observed that the damage caused by the paracetamol to the oxidant / antioxidant balance decreased with boron supplementation and it can be said that the boron exhibits antioxidant properties based on its effects on different parameters.

Anahtar Kelimeler

• Paracetamol
• hepatotoxicity
• boron
• trace element
• rat

Kaynakça

1. [1] Kartal N. T., Agomelatin’in parasetamolle indüklenen akut böbrek toksisitesi üzerine etkilerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 4-19, 2013.
2. [2] Polat M., Parasetamol zehirlenmesi ile oluşturulan karaciğer hasarında Leptin’in karaciğer hasarı üzerine etkisinin değerlendirilmesi, Uzmanlık Tezi, Atatürk Üniversitesi Tıp Fakültesi, Erzurum, 6-14, 2013.
3. [3] Erfidan M. A., Farelerde parasetamol ile indüklenen akut karaciğer hasarı üzerine narın (Punica Granatum L.) etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Afyonkarahisar, 1-10, 2016.
4. [4] Çalışkan D., Ratlarda parasetamole bağlı akut karaciğer toksisitesinde nar suyunun koruyucu etkisi, Uzmanlık Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Tıp Fakültesi, Isparta, 1-18,2014.
5. [5] Yayla N., Ratlarda parasetamolle indüklenen akut karaciğer toksisitesi üzerine Nigella sativa L. etanol ekstresinin etkilerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 10-29, 2014.
6. [6] Liu Z. X., Han D., Gunawan B., Kaplowitz N., Neutrophil depletion protects against murine acetaminophen hepatotoxicity, Hepatology, 43,1220-1230, 2006.
7. [7] Karcioğlu S. S., Palabiyik S. S., Bayir Y., Karakus E., Mercantepe T., Halici Z., Albayrak A., The role of RAAS inhibition by aliskiren on paracetamol-induced hepatotoxicity model in rats, J. Cell. Biochem., 9999: 1-9, 2015.
8. [8] Özaltın S., Bosentanın parasetamolle indüklenen akut böbrek toksisitesi üzerine etkilerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 6-9, 2015.

9. [9] Uçkun Z., Bor maruziyetinin insanlar üzerindeki genotoksik etkilerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 5-13, 2015.
10. [10] Yılmaz S., Borik asitin antioksidan aktivitesinin hücre kültüründe araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Ankara, 6-15, 2014.
11. [11] Nielsen F. H., Hunt C. D., Uthus E. O. Interactions between essential trace and ultra trace elements, Ann. N.Y. Acad. Sci., 355, 152 –164,1980. [12] Mertz W., The essential trace elements, Science, 213, 1332 –1338, 1981.
12. [13] Nielsen F. H., New essential trace elements for the life sciences, Biol. Trace Elem. Res., 27, 599 –611, 1990.
13. [14] Ozcelik D., Uzun H. Copper intoxication: Antioxidation and oxidative damage in rat brain, Biol. Trace Elem. Res. 127 (1) 45-52, 2008.
14. [15] Gaetke L. M., Chow C. K., Copper toxicity, oxidative stress and antioxidant nutrients, Toxicology; 189 (1-2) 147 – 63, 2003.
15. [16] Karacioglu S., Palabiyik S., Bayır Y., The Role of RAAS inhibition by aliskiren on paracetamol-induced hepatotoxicity model in rats, J. Cell. Biochem., 117, 638–646, 2016.
16. [17] Levine R. L., Garland D., Oliver C. N., Determination of carbonyl content in oxidatively modified proteins, Method Enzymol, 186, 464-478, 1990.
17. [18] Koster J. F., Biemond P., Swaak J. G., Intracellüler and extracellüler sılphydryl levels in romatoid arthritis, Annals of The Rheumatic Disease, 45, 44-46, 1986.
18. [19] Erel O., A noval automated direct measurement method for total antioxidant capacity using a new generation, more stable ABTS radical cation, Clin. Sci., 37, 277-285, 2004.
19. [20] Erel O., A new automated colorimetric method for measuring total oxidant status, Clin Biochem., 38, 11031111, 2005.
20. [21] Yayla M., Bosentanın parasetamolle indüklenen akut karaciğer toksisitesi üzerine etkilerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 1-64, 2012.
21. [22] Bozoğluer E., Ratlarda oluşturulan parasetamol hepatotoksisitesi üzerine flumazenilin terapotik etkinliğinin araştırılması, Tıpta Uzmanlık Tezi, Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi, Kayseri, 5-20, 2009.
22. [23] Ghanem I. C., María J. P., Manautou J. E., Mottino D. A., Acetaminophen; from liver to brain: New insights into drug pharmacological action and toxicity, Pharmacol Res., 109, 119-131, 2016.
23. [24] Ferah I., İnfliksimabın parasetamolle indüklenen akut karaciğer toksisitesi üzerine etkilerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 7-72, 2012.
24. [25] Yıldırım H., Süleymanşah konaklama tesislerinde Leishmaniazis (şark çıbanı) olan çocuk hastalarda adenozin deaminaz (ADA) ve oksidatif stres parametrelerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Harran Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Şanlıurfa, 13-20, 2016.
25. [26] Akan T., Hemodiyaliz süresinin kan eser element düzeyleri üzerine etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Afyonkarahisar, 36-41, 2007.
26. [27] Aktaş E., Ratlarda parasetamol ile oluşturulan hepatotoksisite üzerine taraxacum officinale etanol ekstraktının etkisi, Yüksek Lisans Tezi, Atatürk Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Erzurum, 15-64, 2014.
27. [28] Kırış A., Akut gelişen hipotiroidide oksidatif stresin araştırılması, Tıpta Uzmanlık Tezi, Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi, Kayseri, 21-32, 2015.
28. [29] Karabağ S. F., Hipertiroidizm ve hipotiroidizm olgularında oksidatif stres parametrelerinin değerlendirilmesi, Yüksek Lisans Tezi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Afyon, 34-46, 2006.
29. [30] Yılmaz A., Asetik asit ile kolit geliştirilmiş sıçanlarda N-asetilsisteinin protein oksidasyonu üzerine etkileri, Yüksek Lisans Tezi, Trakya Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Edirne, 10-15, 2009.
30. [31] Arslan A., Karaciğer primer ve metastaz kanserli hastalarda katalaz ve karbonik anhidraz enzim aktiviteleri ve bazı mineral, eser element ve ağır metal düzeylerinin araştırılması, Doktora Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Van, 4-12.2012.
31. [32] Kızıler A. R., Aydemir B., Kurtoğlu E., Uğur A., Beta talasemi minörlü hastalarda eser element ve oksidatif hasar ilişkisi, Fırat Tıp Dergisi, 14 (1), 28-32, 2009.
32. [33] Başardı A., Akrolein ve selenyum verilmiş ratlarda (Wistar albino) karaciğerde meydana gelen histolojik değişikliklerin ışık ve elektron mikroskobu düzeyinde araştırılması, Doktora Tezi, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun, 53-59, 2012.
33. [34] Şahin E., Eser element (selenyum ve çinko) ve antioksidan enzim (glutatyon peroksidaz ve süperoksit dismutaz) düzeylerinin diabetes mellitus gelişimi ve komplikasyonlarının belirlenmesindeki rolünün araştırılması, Uzmanlık Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tıp Fakültesi, Kahramanmaraş, 14-19, 2014.
34. [35] Özalp C., Ekstrakorporal dolaşımda venöz kandaki eser elementlerin T.A.S (total antioksidan seviyesi) T.O.S (total oksidan seviyesi) O.S.İ (oksidatif stes indeksi) ile ilişkisi, Yüksek Lisans Tezi, Harran Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Şanlıurfa, 57-75, 2013.
35. [36] Bray T. M., Bettger W. J., The physiological role of zinc as an antioxidant, Free Radical Biol. Med., 8, 281-291, 1990.
36. [37] Canbey Ö., Mesane tümörlü hastalarda ve normal mesane dokularında eser element düzeylerinin karşılaştırılması, Uzmanlık Tezi, Yüzüncü Yıl Üniversitesi Tıp Fakültesi, Van, 34-45, 2014.
37. [38] Shenkin A., Baines M., Fell. G., Lyon T. D. G., Vitamins and trace elements, In: Burtis C. A., Ashwood, E.R., Bruns, D. E.(eds) Tietz textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics. Saunders Missouri, 10751164, 2006.
38. [39] Smith A.D., Botero S., Levander O. A. Copper deficiency increases the virulence of a myocarditic strains of coxsackie virus B3 in mice, J. Nutr. 138 (5), 849- 55, 2008.
39. [40] Karabağ Çoban F., İnce S., Küçükkurt İ., Demirel H. H., Hazman O., Boron attenuates malathion-induced oxidative stress and acetylcholinesterase inhibition in rats, Drug Chem. Toxicol., 1-9, 2014.
40. [41] Koçak A., Bor türevlerinin serviks kanseri hücrelerinin büyümesi üzerine etkilerinin araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Celal Bayar Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Manisa, 3-11, 2011.