Kokainle Oluşan Karaciğer Hasarına Hem Oksijenaz-1 ‘in Etkisi

1. Kokainle Oluşan Karaciğer Hasarına Hem Oksijenaz-1 ‘in Etkisi Banu Kırgız, Serdar Öztezcan, Murat Giriş, *Yeşim Erbil, Gülçin Aykaç-Toker, Müjdat Uysal İ.Ü. İstanbul Tıp Fakültesi Biyokimya ve *Genel Cerrahi Anabilim Dalı

2. Kokain • Koka bitkisinin yapraklarından elde edilen benzoik asit ve metil ekgonin esterleşmesinden oluşmuş bir alkaloiddir. • Güçlü bir santral sinir sistemi uyaranıdır.

3. Kokain Toksisitesi • Bağımlılık yapma potansiyeli oldukça fazladır. • Kardiovasküler toksisite • Serebrovasküler bozukluk

4. Kokain Toksisitesi • Teratojen ve doğum sorunları • Karaciğer hasarı • Ciddi bir medikal ve sosyal problem

5. Kokain Metabolizması H3C N COOCH3 KOKAİN Benzoil ekgonin Enzimatik olmayan hidroliz Enzimatik hidroliz serum kolinesterazları karaciğer esterazları Ekgonin Metil Esteri Sitokrom p-450 OOC-Phe Sitokrom p-450 N-HİDROKSİ- NORKOKAİN Sitokrom p-450 NORKOKAİN NİTROKSİT NORKOKAİN FADM HN .O FADM NADPH sitokrom p-450 redüktaz OH N N

6. Hem Oksijenaz • Hem oksijenaz hemen tüm türlerde ve bunların çeşitli dokularında yaygın olarak bulunan mikrozomal bir enzimdir. • Hem katabolizmasında hız kısıtlayıcı enzim olarak görev yapar.

7. Hem Oksijenaz • Hemdekiprotoporfirin halkasının alfa-meten köprüsünü yıkarak; CO, serbest Fe+2ve biliverdin oluşumuna neden olur.

8. Hem Oksijenaz • Hem oksijenazın farklı genlerle kodlanan 3 izoenzimi vardır; HO-1, HO-2, HO-3 • HO-2, HO-3 yapısal formları iken HO-1 indüklenebilir formudur.

9. HO-2 • Fizyolojik koşullarda başlıca izoenzim olan HO-2 36kDa ağırlığındadır. • Beyinde ve testiste yüksek düzeyde aktivite göstermektedir. • HO-2’ninekspresyonuadrenalglukokortikoidlerle sağlanmaktadır.

10. HO-3 • Yapısı HO-2’ ye benzeyen HO-3 33 kDa ağırlığındadır. • Miktarının ve aktivitesinin düşüklüğü araştırmaları ve fonksiyonları hakkında yeterli bilgi edinilmesini zorlaştırmaktadır.

11. HO-1 • İndüklenebilir form olan HO-1 32 kDa ağırlığındadır ve aynı zamandaHSP-32 olarak adlandırılan özgün bir ısı şok proteinidir. • HO-2 ye göre nispeten düşük olan HO-1 aktivitesinin en yüksek olduğu yer eritrosit yıkımının gerçekleştiği dalaktır.

12. HO-1 • HO-1’in hem katabolizmasıdışında, hücresel düzenleme ve koruma mekanizmalarında önemli rol oynadığına dair bulgular gün geçtikçe artmaktadır. • Son yıllarda HO-1 üzerine yapılmiş birçok çalışmada bu enzimin; • antioksidan • antiapoptotik • antiinflamatuar etkilerinden söz edilmektedir.

13. HO-1 • HO-1’in bu etkilerinden ürünleri olan • CO • Biliverdin BİLİRUBİN • Fe+2 FERRİTİN sorumlu olduğu bildirilmektedir.

14. HO-1 indüksiyonu • iskemi-reperfüzyon hasarı • hipoksi • okside LDL • lipopolisakkarid • ısı • sitokinler • ağır metaller • endotoksinler • UV • Hemgibi organizmada stres yaratan çeşitli faktörlerle indüklendiği birçok çalışma ile gösterilmiştir.

15. Amaç • Kokain ile oluşan karaciğer hasarında sitokrom P450 yolunun birincil öneme sahip olupolmadığını görmek istedik. • Oluşan karaciğer hasarının ne ölçüde oksidatif strese bağlı olarak geliştiğini araştırdık.

16. Amaç • Kokainle oluşan karaciğer hasarına karşı dokunun HO-1 cevabını incelemek istedik. • HO-1 inhibitörü uygulayarak HO-1 in koruyucu potansiyelini görmeyi amaçladık.

17. Gereç ve Yöntem • Balb/c fareler (28-30 g) • Gruplar (n=6) • Kontrol • Kokain • Kokain + SKF-525A • Kokain + Zn protoporfinin • Zn protoporfinin • SKF-525A • NaOH

18. Gereç ve Yöntem • Binge model • Kokain, 2 kez/3 gün 25 mg/kg i.p. • ZnPP (25mmol/kg) i.p. • SKF-525A (30mg/kg) i.p. • 4.gün hayvanlar öldürüldü.

19. Gereç ve Yöntem • Plazmada ALT • Karaciğerde • histopatolojik inceleme • oksidatif stres parametreleri • MDA • GSH

20. Gereç ve Yöntem HO-1protein ekspresyonuWestern Blotting yöntemi ile analiz edildi; • SDS-PAGE • PVDF Membran transferi • Antikor inkübasyonu • ECL görüntülenmesi • imaj analiz programı ile değerlendirildi. • Sonuçlar ortalama ± SD (p<0,05) olarak verildi. • İstatistiksel analizler için ANOVA testi kullanıldı.

21. Bulgular (ALT) c b a a a a a

22. Histopatolojik Bulgular • Kontrol, SKF-525A ve NaOH grubunda normal karaciğer yapısı görüldü. • ZnPP ve Kokain+SKF-525A grubunda hafif yağlanma bulguları gözlendi. • Kokain grubunda portal alanlarda iltihapsal hücre infiltrasyonu,parankim nekrozu, hyalinleşme ve vakuollu dejenerasyon saptandı. • Kokain+ZnPP grubunda hasar daha ileriye giderek sentrilobüler alanlara uzandığı, lobüler yapıda ve trabekülasyonda bozulmalar olduğu gözlendi.

23. Bulgular (MDA) b b a a a a a

24. Bulgular (GSH) c bc bd ad ad ad a

25. Bulgular (HO-1 Protein Ekspresyonu) b b a a a a a

26. Sonuç • Kokainin miktarı ve uygulama şekli ile istenilen karaciğer hasarı oluşturulmuştur. • Kokainin karaciğerde oluşturduğu hasardan gerçekten sit P450 kullanan yolun sorumlu olduğu görülmüştür. • Kokainin hepatotoksik etkisinde oksidatif yolda oluşan radikaller etkilidir.

27. Sonuç • Kokain karaciğerde HO-1 enzim ekspresyonunu arttırdı. • HO-1 enzim aktivasyonunun inhibisyonu ile karaciğerde oluşan hasarın artması bunun bir koruyucu etki oluşturduğunu göstermektedir.

28. Sonuç • HO-1 in aktivasyonu ve/veya sentezini arttıran çeşitli maddelerin, yakın bir gelecekte oksidatif strese bağlı olarak gelişen çeşitli organ hasarlarını önlemede bir araç olabileceğini düşündürmektedir.