Kadmiyum'un insan eritrositleri üzerine in vitro toksik etkisi ve Vitamin C ve E'nin koruyucu rolü

Abstract

Bu tez çalışmasında, ağır bir metal olan kadmiyumun insan eritrositleri üzerinde oluşturduğu toksik etkiler ve vitamin C ve E’nin lipit peroksidasyonu ve antioksidan enzimler üzerine koruyucu etkileri araştırılmıştır. Bu çalışmada, in vitro şartlarda farklı dozlarda kadmiyum (1, 50, 150 μM) ve vitamin C (VC; 10 μM) ve vitamin E (VE; 30 μM) kombinasyonunun insan eritrositlerindeki malondialdehit (MDA) seviyesi ile süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) ve glutatyon peroksidaz (GPx) enzim aktiviteleri üzerine olan etkileri incelenmiştir. Eritrositler farklı uygulamalarda (sadece kadmiyum, sadece vitaminler ve kadmiyum+vitaminler) 37 °C’de 60 dk inkübe edilmiş ve MDA seviyesi ile antioksidan enzim aktiviteleri spektrofotometre (Shimadzu UV-1800 model, Japon) cihazında ölçülmüştür. MDA seviyesi Ohkawa ve ark’nın (1979), SOD aktivitesi Marklund ve Marklund’un (1974), GPx aktivitesi Paglia ve Valentine’nin (1967), CAT aktivitesi ise Aebi’nin (1984) yöntemlerine göre tespit edilmiştir. Kadmiyum tek başına uygulandığında eritrositlerde MDA seviyesini arttırdığı, SOD, CAT ve GPx aktivitelerinde ise azalma meydana getirdiği tespit edilmiştir (P<0,05). VC+VE uygulaması ile, uygulama yapılmayan kontrol hücreleri karşılaştırıldığında istatistiksel olarak bir farklılık gözlenmemiştir. Ancak yararlı etki sadece kadmiyum’un düşük ve orta düzeydeki uygulama dozlarında (1 ve 50 μM) görülmüş ve plazma düzeyindeki VC+VE kombinasyonunun koruyucu etkiye sahip olduğu gözlenmiştir. Kadmiyum’un düşük dozunda CAT enzim aktivitesi VC+VE uygulamalı eritrositlerle uygulama yapılmayan kontrol hücreleri ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak bir farklılık olmadığı tespit edilmiştir. Bu dozdaki kadmiyuma karşı CAT enzim aktivitesinin korunması için plazma seviyesindeki VC+VE uygulamasına gerek kalmamıştır. Elde edilen bu sonuçlar, vitaminlerin plazmada bulunan konsantrasyonlarının, kadmiyum’un yüksek dozlarının (150 μM) eritrositlerde oluşturduğu zararlı etkiler üzerine koruyucu olmadığını göstermiştir.

Toxic effect of cadmium, which is a heavy metal, in human erythrocytes and protective role of Vitamins C and E on lipid peroxidation and antioxidant enzymes have been shown in this thesis study. In this study, the effect of different doses of cadmium (1, 50, 150 μM) and Vitamin C (VC; 10μM) and E (VE; 30μM) were examined on the levels of malondialdehyde (MDA) superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx) enzyme activities in human erythrocytes in vitro. Erythrocytes were incubated under various treatment conditions (cadmium alone, vitamins alone and cadmium+vitamins) at 37 ºC for 60 min than the levels of MDA and antioxidant enzyme activities were determined by spectrophotometer (Shimadzu UV-1800, Japan). MDA content asseyed was descriped by Ohkawa et al. (1979); SOD activity was determined according to the method descriped by Marklund and Marklund (1974), GPx activity was measured according to the Paglia and Valentine (1967), and for determination of CAT activity used the method described by Aebi (1984). Treatment with cadmium alone increased the levels of MDA, and decreased SOD, CAT and GPx activities in erythrocytes (P <0,05). There were no statistically different among cadmium+VC+VE-treated erythrocytes, as compared with nontreated control and VC+VE-treated cells. However, this efficient was seen only at low and moderate concentrations of cadmium (1 and 50 μM), and combination of VC+VE had protective effect. CAT activity have not changed statistically as compared with non-treated control and VC+VE-treated cells in low concentration. Treatment of plasma level of VC+VE has not necessary for protection CAT activity in low concentration of cadmium. These results indicated that the presence of vitamins at concentrations that are similar to the levels found in plasma have no effect on cadmium-induced toxicity in erythrocytes at high concentration of cadmium (150 μM).