Çevresel Tütün Dumanı Maruziyetinin

Ekshale Soluk Havası İle Belirlenen

Oksidan/Antioksidan Düzeylerine Etkisi

1Doruk S, 2Ozyurt H, 1Inonu H, 3Erkorkmaz U, 2Saylan O, 1Seyfikli Z

Gaziosmanpaşa Üniversitesi 1Göğüs Hastalıkları, 2Biyokimya ve Bioistatistik AD. Tokat, Türkiye

*Gaziosmanpaşa Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu’nca desteklenmiştir

 

Sigara içimi tütün kullanımının en sık formudur,

2020 yılında yılda dokuz milyon ölüme neden

olacağı tahmin edilmektedir

WHO 2002, WHO 2003

2

Sigara dumanı (SD) pek çok kimyasal maddenin karışımından

meydana gelir ve herbir puf 1016-1017 oksidan molekül içerir

Sigara; akciğerlerde antioksidan savunma mekanizmalarını etkiler.

Oksidan-antioksidan mekanizmalar arasındaki dengesizlik; artan

oksidatif stres

Macnee ve Rahman 1999, Reddy 2002, Puri 2008, Mak 2008, Mates 1999

3

Enzimatik antioksidanlar;

Superoksit dismutaz (SOD), glutatyon peroksidaz (GSH-Px)

Nonenzimatik antioksidanlar; Vit C, Vit E

Lipid peroksidayonu ile ilişkili toksik ürünler;

Malondialdehit (MDA), nitrik oksit (NO)

(DNA ile etkileşirler. NO SD’da bulunan en önemli reaktif

oksijen ürünü)

Mak 2008, Mccall ve Frei 1999, Abuja ve Albertini 2001, Kanabrocki 2006, Rahman 2005

4

8-OHdG; kimyasal maruziyete bağlı oksidatif DNA

hasarını belirtir, DNA yıkımı ile yapımı arasındaki dengeyi

yansıtır

Kanabrocki 2006, Pilger ve Rüdiger 2006, Halliwell 1999

5

SD’na karşı gelişen inflamatuar yanıtta kritik süreç; Oksidatif stres

Oksidan ve antioksidan belirteçlerin saptanması akciğerlerdeki oksidan-antioksidan dengeyi yansıtabilir

6

Macnee ve Rahman 1999, Morrow 1995

Oksidatif stres belirteçleri;

Akciğer epitelini döşeyen sıvı, soluk havası, idrar ve kan

Akciğerleri döşeyen epitel tarafından salgılanan sıvı

yüksek oranda antioksidan (SOD, GSH-Px, vitaminler)

içerir. Böylece inhale edilen ve endojen olarak üretilen

oksidan maddelere karşı savunma sağlar

7Macnee ve Rahman 1999, Mak ve Chan-Yeung 2006, Cross 1994, van der Viliet 1999, Abuja ve Albertini 2001

SD maruziyetinde oksidatif stres ve antioksidan

koruyucu mekanizmaların varlığının ekshale soluk havası

(EBC) örneklerinde MDA, NO, 8-OHdG, SOD, GSH-Px,

Vit E ve Vit C düzeylerinin ölçülerek gösterilmesi

8

AMAÇ

Grup I: ≥ 7 paket/yıl sigara kullanan sigara içicileri (n=26)

Grup II: Son 1 yıldır sigara içmeyen ve >3 saat/gün

ev/işyeri/kahvehanede TD maruziyeti olanlar (n=21)

Grup III: Son 1 yıldır sigara içmeyen ve ÇTD maruziyeti olmayanlar

(n=22)

9

Fidan 2005

DIŞLAMA KRİTERLERİ

♦Atopi

♦Kronik akciğer hastalıkları (KOAH, astım, bronşiektazi)

♦Sistemik hastalık

(Kronik böbrek yetmezliği, insulin ile regüle diabet,

kollejen vaskuler hastalıklar, inflamatuar barsak hastalıklar)

♦Gastroözefagial reflü

♦Son 2 hafta içinde üst solunum yolu enfeksiyonu geçirme

♦Vitamin preparatı kullanma

♦Kanser 10

Ekshale Soluk Havası (EBC)

Olgular bir ağızlık yolu ile soğutucu bir

sisteme karşı tidal volumde, normal frekansda

15 dakika burun klipsi takılı olarak solutuldu.

Elde edilen ortalama 2 ml yoğunlaştırılmış

soluk havası –70°C’de saklandı Soluk havası kondansörü

Oksidan ve Antioksidan Belirteçlerin Ölçümü

Total SOD (U/mL); Sun

GSH-Px (U/L); Paglia ve Valentine

MDA (µmol/L); Esterbaur ve Cheeseman

NO (µmol/L); Cortas ve Wakid

8-OHdG (ng/ml); ELISA

Vit C (µg/dl); HPLC (High Performance Liquid Chromatography)

Vit E (µmol/L); HPLC

12

Sun 1988, Paglia ve Valentine 1967, Esterbaur ve Cheeseman 1990, Cortas ve Wakid 1990

Solunum Fonksiyon Testi (SFT): Obstruktif akciğer

hastalıklarını dışlamak, gruplar arası farklılıkları belirlemek

Zorlu vital kapasite (FVC), 1. saniyedeki zorlu ekspiratuar

volum (FEV1), FEV1/FVC, ortalama maksimum ekspiratuar

akım hızı (MMEF)

Quanjer 1993

13

14

Sigara içenlerde FEV1 ve FVC içmeyenlere göre daha düşüktü,

FEV1/FVC ve MMEF benzerdi

Grup I

(n=26)

Grup II

(n=21 )

Grup III

(n=22)

Tüm Olgular

(n=69 )

*CinsErkek 3 (11.5) 6 (28.6) 12 (54.5) 21 (30.4)

Kadın 23 (88.5) 15 (71.4) 11 (45.5) 48 (69.6)

**Ort. yaş ± Std 33.9±6.1 38.8±11.0 39.4±13.2 37.1±10.5 *p=0.005 **p=0.126

15

Grup I (n=26)

Grup II (n=21 )

Grup III(n=22) p

MDA (µmol/L) 1.06±0.47 0.87±0.35 0.52±0.25 <0.001

8-OHdG (ng/ml) 0.52±0.15 0.31±0.10 0.36±0.09 <0.001

NO (µmol/L) 52.28±12.18 64.43±15.65 95.17±25.05 <0.001

SOD (U/ml) 1.92±0.60 1.11±0.71 0.81±0.58 <0.001

GSH-Px (U/L) 456.18±163.76 317.82±69.98 259.07±46.15 <0.001

Vit C (µg/dl) 0.13±0.02 0.13±0.02 0.13±0.02 0.925

p<0.001

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

NO (µmol/L)

sigara içensigara içmeyen

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

MDA (µmol/L)

p<0,001 p<0,001

p=0,760 p<0,001

p<0,001 p<0,001

0

20

40

60

80

100

NO (µmol/L)

p<0,05

p<0,05

21

SOD ve FEV1(ml) arasında pozitif korelasyon (0.241);

8-OHdG ile FEV1 (ml) (-0.305) ve MMEF (%) (-0.298);

arasında negatif korelasyon saptandı (p<0.05)

İndukte balgam, bronkoalveoler lavaj sıvısı (BAL), bronş

biyopsi örneklerinde hava yolu inflamasyonunu

gösterilebilir

EBC soğutularak sıvılaştırılmış soluk havasıdır. EBC

örneklerinin toplanması invaziv olmayan bir metotdur ve

asit stres, oksidatif stres ve inflamasyonu yansıtır

ATS/ERS 2003, Hoffmeyer 2009

22

Akut duman maruziyeti; lipid peroksidasyon ürünlerinde artış

MDA; serum, BAL sıvısı ve dokularda saptanabilir,

artan düzeyleri sigara içimi ile ilişkili olabilir

Bloomer; sigara içenlerde içmeyenlere göre MDA düzeyleri daha yüksek

Sigara içenlerde içmeyenlerden, ÇTD maruziyeti olanlarda olmayanlardan yüksek

‘ÇTD maruziyeti akciğerlerde oksidan hasarı başlatabilir’

van der Vaart 2004, Kanabrocki 2006, Petruska 1990, Kelly 1996, Rumley 2004, Bloomer 2007

23

NO; sigara içicilerinde genellikle geri dönüşümlü olarak azalır

ÇTD maruziyeti olmayanlarda en yüksek, sigara içicilerinde en

düşük NO düzeyleri

NO düzeyleri ile SFT arasında ilişki saptanmadı. Bu sonuç NO

düzeyinde geçici düşüklük ile ilişkili olabilir

Kharitonov 1995, Robbins 1997

24

Sigara içme; akciğer dokusunda 8-OHdG düzeyinde artış

Howard; ÇTD maruziyeti ile serumda 8-OHdG artar

Sigara içenlerde 8-OHdG düzeylerinin içmeyenlere göre yüksek

olduğu, ÇTD maruziyetinin 8-OHdG düzeylerini etkilemediği, FEV1,

MMEF ve 8-OHdG arasında negatif korelasyon olduğu saptanmıştır.

‘Bu bulgu SFT normal olan sağlıklılarda gelişen DNA hasarını

yansıtıyor olabilir’

Asami 1997, Chen 2007, Howard 1998

25

Patel; GSH-Px düzeyi sigara içenlerde içmeyenlere göre yüksek

Hilbert; sigara BAL sıvısındaki hücrelerde artan GSH-Px aktivitesi ile

ilişkili

Valenca; BAL sıvısı/serumda GSH-Px aktivitesi SD’na maruziyetle artar

Yıldız; GSH-Px aktivitesi sağlıklılarda aktif/pasif sigara içicilerinden yüksek

Olgularımızda GSH-Px aktivitesi sigara içenlerde içmeyenlere göre yüksekti

ÇTD maruziyeti olan ve olmayan olgular arasında farklılık saptandı

Patel 2005, Hilbert ve Mohsenin 1996, Valenca 2008, Yildiz 2002

26

▪Vit C; lipid peroksidasyonunu inhibe eder, akciğerlerde hücre dışı

sıvıda en fazla bulunan antioksidan

▪Repine, Lykkesfeldt; sigara içenlerin serumunda içmeyenlere göre

düşük Vit C ve Vit E

▪Hilbert, Pacth; sigara içenlerin BAL sıvılarında içmeyenlerden yüksek Vit

E

▪Rahman; sigara içenlerde BAL’da içmeyenlere göre düşük miktarda Vit E

▪Pacht; sigara içicilerinin çoğunda BAL’da Vit E saptanamaz (<2 ng/ml)

Martin ve Frei 1997, Slade 1993, Eiserich 1995, Repine 1997, Lykkesfeldt 1997, Hilbert ve Mohsenin 1996, Pacth 1986, Rahman ve Macnee 1996

27

SOD; BAL sıvısında saptanabilir

Valenca; SD‘na maruz kalan farelerin akciğer dokusu ve

BAL sıvısında SOD aktivitesi daha yüksek

Melloni; sigara içenlerde ≤ normal SOD aktivitesi

DiSilvistro; SOD aktivitesi sigara içenlerde içmeyenlere

göre düşük

Valence 2008, DiSilvistro 1998, Melloni 1996

28

Çalışmamızda sigara içenlerde SOD aktivitesi içmeyenlere göre

yüksek bulunmuştur

SOD aktivitesinin ÇTD maruziyeti olanlarda olmayanlara göre

yüksek olduğu belirlenmiş ancak anlamlı farklılık bulunmamıştır. SOD

aktivitesi ile FEV1 arasında pozitif korelasyon saptanmıştır. Bu bulgu

antioksidan SOD aktivitesinin FEV1 düşüşü ile ilişkisini

göstermektedir

Valence 2008, DiSilvistro 1998, Melloni 1996, Yildiz 2002

29

Çalışmamızda Vit E düzeyinin ölçümünde alt sınır 0,58 µmol/L

Schock; BAL sıvısında Vit E için belirlenmiş alt sınır 0,0028 µmol/L

Vit E düzeyinin ölçülememesi bu yüksek alt sınır nedeni ile olabilir

Hilbert, Rahman; sigara içenlerin BAL sıvısında Vit C düzeyi artmıştır

Çalışmamızda gruplar arasında farklılık saptanmadı

Schock 2003, Hilbert ve Mohsenin 1996, Rahman ve Macnee 1996

30

SONUÇ

▪ SOD, MDA ve GSH-Px; SD’na bağlı oksidatif stresin neden olduğu

akciğer inflamasyonunu belirlemede faydalı olabilir

▪ ÇTD maruziyeti oksidatif stresi yansıtır biçimde NO ve MDA

düzeylerini etkilemektedir

▪ SD maruziyeti sonucu artan 8-OHdG düzeyleri SFT normal olan

sağlıklı erişkinlerdeki DNA hasarını yansıtabilir ve gelecekte solunum

yolu hastalığının erken bulgusu olabilir

31

BALLICA MAĞARASI, TOKAT, TÜRKİYE