Sülfür mustardın oluşturduğu akciğer hasarı üzerine çeşitli antioksidanların etkinliklerinin karşılaştırılması ve serum parametreleri üzerine etkilerinin ortaya konması
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.8061653Anahtar Kelimeler:
Sülfür mustard, oksidatif stres, antioksidan, akut toksisiteÖzet
Amaç: Araştırmamızda, sülfür mustardın (SM) akciğer üzerinde oluşturduğu akut toksisiteye karşı, yeni ve daha önce kullanılmış tedavi edici ajanların, koruyucu ve/veya toksik etkileri azaltıcı etkileri ile ilgili önerilere ulaşılması amaçlanmıştır. Gereç-Yöntem: Araştırmada yaklaşık olarak aynı yaş ve ağırlıktaki 60 adet SD erkek sıçan kullanılmıştır. Modelin oluşturulmasında Sülfür mustard grubu bir ajan olan ve half-mustard olarak da bilinen “2-Chloroethyl ethyl sulfide” (CEES) kullanılmıştır. CEES 1 mg/kg dozunda intratrakeal yoldan uygulanmıştır. Çalışmaya deney hayvanları, sham, kontrol (sülfür mustard), sülfür mustard+N-Asetilsistein, sülfür mustard+lipoik asit, sülfür mustard+mesna, sülfür mustard+amifostin gruplarına ayrıldıktan sonra başlanmıştır. Sülfür mustard toksisitesi modeli oluşturulduktan sonra 15 dk. içinde tedavi edici ajanlar uygulamaya başlanmıştır. Tedaviler 3 gün süreyle uygulanmıştır. Bu sürenin sonunda sıçanlar cerrahi anestezi altında sternotomi uygulanarak açılmış ve serum incelemesi amacıyla kan ve akciğer doku örnekleri alınmıştır. Dokular histopatolojik değerlendirme amacıyla %10’luk formole, biyokimyasal ve ELISA analizleri için ise ependorflara alınarak -80°C buzdolabında analiz işlemlerine kadar uygun koşullarda saklanmıştır. Bulgular: Ölüm oranlarına ait sonuçlara baktığımızda, patolojik kontrol (SM) grubunda görülen %60’lık ölüm oranının sadece istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde Amifostin ve Lipoik asit gruplarında (sırasıyla %10 ve %20) azaldığı gözlemlenmiştir. Histopatolojik değerlendirmede ise; Rutin H&E ile boyanan Akciğer doku kesitlerinde ödem, hemoraji, inflamasyon değerlendirmesi başta olmak üzere genel histopatolojik değerlendirme ve skorlama yapılmıştır. Yapılan değerlendirmede sham grubuna göre patolojik kontrol (SM) grubunda görülen yoğun ödem, hemoraji ve inflamasyonun sadece Amifostin ve Lipoik asit verilen gruplarda anlamlı olarak azaldığı gözlemlenmiştir. Serumda, oksidatif stresin neden olduğu lipid peroksidasyonu düzeyini gösteren malondialdehit (MDA) seviyeleri, nitrostatif stres düzeyini gösteren NOx seviyeleri, antioksidan savunmanın göstergesi olarak kullanılan antioksidan enzimlerden SOD ve GPx düzeyleri ve inflamasyon kriterlerinden biri olarak kabul edilen neopiterin düzeyleri yönüyle gruplar arasında herhangi bir anlamlı fark görülmemiştir. Sonuç olarak; elde edilen veriler ışığında serum MDA, SOD, GPx, NOx, Neopterin gibi oksido-nitrosatif, antioksidan, inflamatuvar parametrelerin akut akciğer toksisitesinde durumun tespit ve takibinde kullanılıp kullanılamıyacağının daha uygun bir modelde test edilmesi gerektiği, Amifostin ve α-Lipoik Asit gibi yeni antioksidanların sülfür mustardın oluşturduğu akut akciğer toksisitesinde umut vaat ettiği görülmüştür.
Referanslar
Cooper G, Rice P, Greaves I. Chemical casualties-special issue. J R Army Med Corps 2002;4:328-404.
Khateri S, Wangerin R. Denied Truths. The center for Women and Family Affairs:Tehran. 2008.
Davison C, Rozman RS, Smith PK. Metabolism of bis-bβ-chloroethyl sulfide (sulfur mustard gas). Biochem Pharmacol.1961;7:65–74.
Ghabili K, Agutter PS, Ghanei M, Ansarin K, Shoja MM. Mustard gas toxicity: The acute and chronic pathological effects. J Appl Toxicol. 2010;30:627–643.
Erdelyi K, Bakondi E, Gergely P, Szabo C, Virag L. Pathophysiologic role of oxidative stress-induced poly (ADP-ribose) polymerase-1 activation: focus on cell death and transcriptional regulation. Cell Mol Life Sci. 2005;62:751–759.
Saladi RN, Smith E, Persaud AN. Mustard; a potential agent of chemical warfare and terrorism.Clin Exp Dermatol. 2006;31(1):1-5.
Hosseini K, Moradi K, Mansouri A, Vessal K.Pulmonary manifestions of mustard gas injury: a review of 61 cases.Iran.J.Med.Sci.1989;14:20-26.
Dahl AR. Contemporary issues in toxicology. Toxicol. Appl. Pharmacol. 1990;103:185-197.
Foroutan SA. Medical notes on chemical warfare, part II (in persian). Kowsar Med J.1997;1:159-177.
Greenfield RA, Brown BR, Hutchins JB, et al. Microbiological,biological, and chemical weapons of warfare and terrorism.J.Appl.Toxicol.2002; 22:257-262.
Easton D, Peto J, Doll R. Cancers of the respisıçanory tract in mustard gas workers. Br J Ind Med. 1988;45:652–659.
Kehe K, Szinicz L. Medical aspects of sulphur mustard poisoning. Toxicology. 2005;214(3):198–209.
Rappenau S, Baeza-Squbian A, Braut-Boucher F, Aubery M,Gendorm MC, Marano F. Use of fluorescent probes to assess the early sulfhydryl depletion and oxidative stress induced by mechlorethamine on airway epithelium. Toxicol In Vitro.1999;13:765–771.
Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ. Protein measurement with the folin-phenol reagent. J Biol Chem. 1951;193:265-275.
Okhawa H, Ohshi N, Yagi K. Assay or lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal Biochem. 1979; 95:351-358.
Sun Y, Oberley LW, Ying L. A simple method for clinical assay of superoxide dismutase. Clin Chem. 1988;34:497-500.
Paglia DE, Valentine WN. Studies on the quantitative and qualitative characterisation of erythrocyte glutathione peroxidase. J Lab Clin Med. 1967; 70: 158-169.
Akgül EÖ, Aydın İ, Çaycı T, Kurt YG, Aydın FN, Ağıllı M. The indicator of cellular immune response in body fluids: neopterin. Gulhane Med J. 2013; 55(3):237-243.
Alrashed M, Abougoush M, Akgul EO, Erbil MK. Detection method of serum and urine neopterin levels by high performance liquid chromatography. Gulhane Med J. 2002;44:273e7.
Bismuth C, Borron SW, Baud FJ, Barriot P. Chemical weapons: documented use and compounds on the horizon. Toxicol Lett. 2004;149:11–18.
Ghazanfari T, Faghihzadeh S, Aragizadeh H, et al. Sardasht-Iran cohort study of chemical warfare victims: design and methods (J). Arch Iran Med. 2009; 12(1):5-14.
Balali-Mood M, Navaeian A. Clinical and paraclinical findings in 233 patients with sulphur mustard poisoninig, in: Heyndricks B. (Ed.), Proceedings of the Second World Congress on New Compounds in Biological and Chemical Warfare, Rijksuniversiteit, Ghent, Belgium. 1986;464-473.
Ucar M, Korkmaz A, Reiter RJ, et al. Melatonin alleviates lung damage induced by the chemical warfare agent nitrogen mustard. Toxicol Lett. 2007;173:124–131.
Chatterjee D, Mukherjee S, Smith MG, Das SK. Signal transduction events in lung injury induced by 2-chloroethyl ethyl sulfide, a mustard analog. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology. 2003;17(2):114-121.
Laskin DL, Gardner CR, Laskin JD. Phagocytes, In:Lawrence,D. (Ed), Comprehensive Toxicology, 2nd edition.: Immune System Toxicology, vol.5. Elsevier, UK. 2010;133-153.
Beckman JS, Crow JP. Pathological ımplications of nitric oxide, superoxide and peroxynitrite formation. Biochemical Society Transactions. 1993;21:330-334.
Di Ilio C, Sacchetta P, Del Boccio G, La Rovere G, Federici G. Glutathione peroxidase, glutathione s-transferase and glutathione reductase activities in normal and neoplastic human breast tissue. Cancer Letters. 1985; 29: 37-42.
Fridovich I. Superoxide radical: an endogenous toxicant. Ann Rev Toxicol. 1983;23:239-257.
Sugiyama M. Role of cellular antioxidants in metal-induced damage. Cell Biology and Toxicology. 1994;10:1-22.
De Rosa S, Cirillo P, Pacileo M, et al. Neopterin: from forgotten biomarker to leading actor in cardiovascular pathophysiology. Curr Vasc Pharmacol. 2011;9:188–199.
Murr C, Fuith LC, Widner B, Wirleitner B, Baier-Bitterlich G, Fuchs D. Increased neopterin concentrations in patients with cancer: indicator of oxidative stress? Anticancer Res. 1999; 19:1721–1728.
Jenny M, Klieber M, Zaknun D, et al. In vitro testing for anti-inflammatory properties of compounds employing peripheral blood mononuclear cells freshly isolated from healthy donors. Inflamm Res. 2011;60:127–135.
Topal T, Oztas Y, Korkmaz A, et al. Melatonin ameliorates bladder damage induced by cyclophosphamide in rats. J Pineal Res. 2005;38:272–277.
Korkmaz A, Oter S, Sadir S, et al. Peroxynitrite may be involved in bladder damage caused by cyclophosphamide in rats. J Urol. 2005;173:1793–1796.
Korkmaz A, Yaren H, Topal T, Oter S. Molecular targets against mustard toxicity: implication of cell surface receptors, peroxynitrite production, and PARP activation. Arch Toxicol. 2006; 80: 662–670.
Koukourakis MI. Amifostine in clinical oncology: current use and future applications. Anticancer Drugs. 2002;13:181–209.
Culy CR, Spencer CM. Amifostine: An update on its clinical status as a cytoprotectant in patients with cancer receiving chemotherapy or radiotherapy and its potential the rapeutic application in myelodysplastic syndrome. Drugs. 2001;61:641–684.
Gautam A, Vijayaraghavan R. Drde-07: a possible antidote for sulphur mustard toxicity. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). 2010;56 Suppl:OL1334-40.
Sawale SD, Ambhore PD, Pawar PP, Pathak U, Deb U, Satpute RM. Ameliorating effect of S-2(ω-aminoalkylamino) alkylaryl sulfide (DRDE-07) on sulfur mustard analogue, 2-chloroethyl ethyl sulfide-induced oxidative stress and inflammation. Toxicol Mech Methods. 2013;23(9):702-710.
Anand T, Vijayaraghavan R, Rao PV, Bansal I, Bhattacharya BK. Attenuation of sulfur mustard toxicity by S-2(2-aminoethylamino)ethyl phenyl sulfide (DRDE-07) in mouse liver. Toxicol Mech Methods. 2011;21(8):596-605.
Gautam A, Gupta A, Lomash V, Pant SC, Vijayaraghavan R. Prophylactic efficacy of combination of DRDE-07 and its analogues with amifostine against sulphur mustard induced systemic toxicity. Indian J Exp Biol. 2010;48(7):752-61.
Shay KP, Moreau RF, Smith EJ, Smith AR, Hagen TM. Alpha-lipoic acid as a dietary supplement: molecular mechanisms and the rapeutic potential. Biochim Biophys Acta. 2009;1790:1149–1160.
Packer L, Witt EH, Tritschler HJ. Alpha-lipoic acid as a biological antioxidant. Free Radic Biol Med 1995; 19: 227–250
Suzuki YJ, Tsuchiya M, Packer L. Antioxidant activities of dihydrolipoic acid and its structural homologues. Free Radic Res Commun. 1993;18:115–122.
Kehrer JP, Biswal SS. Themoleculareffects of acrolein.Toxicol Sci. 2000;57:6–15.
Goren MP, McKenna LM, Goodman TL. Combined intravenous and oral mesna in outpatient streated with ifosfamide. Cancer Chemother Pharmacol. 1997;40:371–375.
Kurovski V, Wagner T. Urinary excretion of ifosfamide, 4-hydroxyfosfamide, 3- and 2-dechloroethyl ifosfamide, mesna, and di mesna in patients on fractionated intravenous ifosfamide and concomitant mesna therapy. Cancer Chemother Pharmacol. 1997;39:431–439.
Ventresca GP, Cicchetti V, Ferrari V. Acetylcysteine.In: Braga PC, Allegra L, eds. Drugs in bronchial muco1ogy.New York, RavenPress 1989;77-102.
Aruoma OI, Halliwell B, Hoey BM, Butler J. The antioxidant action of N-acetylcysteine: its reaction with hydrogen peroxide, hydroxyl radical, superoxide and hypochlorous acid. Free Rad Bioi Med. 1989;6:593-597.
Weinberger B, Laskin JD, Sunil VR, Sinko PJ, Heck DE, Laskin DL. Sulfur mustard-induced pulmonary injury: therapeutic approaches to mitigating toxicity. Pulm Pharmacol Ther. 2011;24(1):92-99.
İndir
Yayınlanmış
Nasıl Atıf Yapılır
Sayı
Bölüm
Lisans
Telif Hakkı (c) 2023 Journal of Social and Analytical Health
Bu çalışma Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License ile lisanslanmıştır.
JSOAH, 