Prof. Dr. M. Şahin Akman
FENOBARBİTALİN KOBAYLARDA KARACtGER VE
SERUM GAMMA-GLUTAMYL TRANSFERASE (GGT)
AKTİVİTESİ ÜZERİNE ETKİsİ* Süleyman Şener
*
*
The action of phenobarbital on the Hver and serunı gamma-glutamly transferase activity ın the guinea-pigs
Sunımary: Gamma-glutamyl transferase (E. C. 2. 3. 2. 2) is an en;;;ymelocalized particulary in the kidneys of men and of the animals. It also exists high.levels in the liver of the animals except certain rodents such as rat.
Becaıtse of its localization sikes GGT has of the pharmacological and toxicological importance and makes possible to diagnos some disturbanees of liver and kidneys.
In this research, phenobarbital 20 mg / kg / da;y was given intraperitoneally for four weeks to the guinea-pigs and its action on the liver and serum GGT
activiry was determined.
The colorimetric determination of GGT in 30°C and 405 nm by a kine-tic test based on SZASZ reaction indieated that phnoluırbital causes an incre-ase in the GGT activiry of liver (P>0.05) and of serum (P>o.oı).
Özet: GGT (F. C.2.3.2.2) insan ve hayvanlarda özellikle böbrekte lokalize olan bir enzimdir. Rat gibi bazı kemirici hayvanlar dışında karaci. ğerde de yüksek düzC)'de bulunur. GGT, bu tür lokalizasyonu nedeniyle far-makolojik ve toksikolojik açıdan önem taşımakta,. karaci<~er, safra yolları ve biibrek bozukluklarımn tanısına olanak sağlamaktadır .
•••TÜBİTAK VII. Bilim Kongresinde Tebliğ Edilmiştir .
Bu çalışmada, 4 hafta sürfYle 20 mg! kg /gün (IP) dozda fenobarbitalin
kobaylarda, karaciğer ve serum GGT aktivitesi üzerine olan etkisi araştırıl-mış veSZASZ yöntemine dayanan sinetik bir testle, 30°C ve 40S nm' de yapı-lan kolorimetrik ölçümler sonunda jenobarbitalin, karaciğer (p
>
0.0S) teserum (p
>
0.0i) GG T aktivitesinde artışa neden olduğu saptanmıştır.390 Süleyman Şener
Giriş
Enzim kod numarası E.C. 2.3.2.2 olan gamma-glutamyl
trans-ferase ya da gamma -glutamyl transpcptidase klebsiella, Corynobacte-rium glutamicum, Pseudomonas, Enterobacteriace' ler, Proteus lJulgaris, sta-filakoklar gibi bazı bakteriler, bitkiler (fitoplanktonlar, soğan, mercimek, bezelye, havuç) ve H]drola lirttoralis, musca domestica larvalan gibi ilkel
hayvanlardan vertebralılara kadar hemcn her türde bulunan bir
enzimdir.
HANES ve Ark. larına göre (I i) GGT, proteinlerin biyosente-zinde rol almaktadır; gamma-glutamik siklusuna girerek amino asit-lcrin membran geçişine yardımcı olur. Bununla birlikte organizmada gl~tathion oranının düzenlenmesine etkiyen faktörlerden biridir. Glutationaz aktivitesiyle de amonyum iyonlarının eliminasyonunda etkin roloynadığı bildirilmektedir (I 3). N e var ki, GGT'nin fizyolo-jik işlevi hakkında ileri sürülen bu savlar halen tartışma konusudur
(6).
GGT, insan ve hayvanların böbreğinde lokalize olan bir enzim-dir. Bazı rodentler dışında diğer hayvan türlerinin karaciğerinde de yüksek düzeyde bulunur. Bu iki organdan başka, daha düşük dü-zeyde olmak üzere, pankreas, dalak, ince barsaklar, solunum yolları epiteli ve mukozası, erkek ve dişi ganital organları, meme bezi, kan hücreleri, göz, timus ve tükrük bezlerine de dağılmıştır (S, 6).
Serum ya da plazmada GGT aktivitesi oldukca düşüktür;
in-sanda renal aktivitenin yaklaşık i /7 ooo'i kadardır. Kan serumunda
bulunan GGT, insanda olduğu gibi hayvanlarda da özellikle karaci-ğer ve pankreastan kaynaklanmaktadır (g, 14, ı6, 20) Gerçekten de
karaciğer ve pankreas bozukluklarının serum GGT aktivitesinde ö-nemli değişikliklere neden olmasına karşın, serum GGT düzeyi böb-rek bozukluklarından etkilenmemektedir (2I, 24).
Yaşa bağlı olarak çeşitli organların GGT aktivitesinde farklılık görülmesi yanında (2, 7, 21, 22), bu enzim aktivitesinin ırk, yaş, seks, mevsim, beslenme, patolojik durumlar ve ilaçla sağıtım gibi bazı fak-törlere bağlı olarak değişebilmesi ilginçtir (4, 6).
GGT organizmadaki lokalizasyonu, bazı koşullara bağlı olarak aktivite değişikliği gösterebilmesi nedeniyle önem taşımakta ve böy-lece bazı organ hastalıklarının klinik tanısı, deneysel kanseroloji ile farmakoloji ve toksikoloji alanlarında yararlı olmaktadır.
Farmakolojik ve toksikolojik yönden GGT aktivitesinde görü-len değişiklikler iki ayrı prossessüse dayanmaktadır:
- Hücre zehirlerinin oluşturduğu lezyonlardan kaynaklanan ya da enzimatik indüksiyon sonucu şekillenen GGT artışı.
Klasik lczyon oluşturan zehirler arasında karbon tetraklorür, amanitin, cıva klorür, oxazolidin ve kadmiyum anılır. Mikrazornal enzim indüksiyonunun en iyi bilinen örneği de fenobarbital gibi bazı ilaçların etkisi altında seruma yansımaksızın karaciğer GGT aktivi-tesinin yükselmesidir (8, 23).
- GGT inhibasyonu ise çok seyrek şekillenir; acetazolamide ör-neğinde olduğu gibi (17).
Materyal ve Metod
Yirmi kobay (676 58.0 g) cinsiyet farkı gözetilmeksizin iki gru-ba ayrıldı. Beş günlük adaptasyon döneminden sonra, gruplardan birine (Pb) 4 hafta süreyle hergün 20 mg jkg {gün dozda fenobarbital,
diğerine de (T) aynı hacimde izotonik sodyum klorür çözeltisi peri-ton içi yolla verildi.
Dört haftalık ilaç uygulama döneminden sonra, bir gün önceden aç bırakılan deney hayvanları hafif eter anestezisi altında karın boş-luğu açılarak aseptik koşullarda aortun abdominal segmentine ya-pılan ponksiyonla, kanlan alınarak sakrifiye edildi. Karaciğer ağır-lıkları tartılarak her birinden i g örnek alındı ve 9 ml buzlu izotonik
sodyum klorür çözeltisi içinde, Potter-Elvejhem tipi broyör yardı-mıyla homojenize edildi. Beş dakika süreyle 3000 devirde santrifüj e
edildikten sonra homojenaun üstte kalan kısmında ve arteriyel kan
örneğinin serumunda SZASZ (25) yöntemine dayanan sinetik bir
392 Süleyman Şener
Arteriyel kan serumunun kalan kısmında da AUTOCHEMIST' te biyokimyasal parametre analizleri yapıldı ve tüm sonuçlar istatis-tiki yönden değerlendirildi.
Sonuçlar
Dört hafta süreli deneme periyodu sonunda kontrol grubunun canlı ağırlık ortalamasının diğer gruba oranla yüksek olmasına kar-şın, fenobarbital verilen grupta karaciğer ağırlık artışı olduğu saptan-dı (Çizclge 1). karaciğer ağırlığı canlı ağırlık g ___ o r M 758.8 18.g8 cr 92.6 2.00 -- --- ---._--Pb M 685.8 24. i:; cr 66. i 3.00
Çizelge 1. Fcnobarbitalin eanlı ağırlık ve karaciğer ağırlığı üzerine etkisi (1'. kontrol grubu, Pb. fenobarbital verilen grup, M. aritmetik ortalama, cr. ekartip).
Karaciğer GGT aktivitesi, kontrol grubunda 2.38110.718 U
19,
fenobarbital uygulanan grupta ise 3.8631°.913 u19
olarak saptandı ve GGT aktivitesinde görülen bu art~ş önemli bulundu (p< 0.05).glı mglı ut glı
---Creati- Fosfataz Fosfataz Trigli-Üre nın alkalen asit TGO TGP LDH
serid---- --- --- --- --- --- --- ---1\1 0.72 9.39 36.62 5.37 46.50 30.88 178.4 1.10 l' --- --- --- --- --- --- --- --- ----cr o.og 0.g2 9.20 2.24 35.80 9.17 54.4 0.22
--
--- --- --- --- --- --- --- --- ----M 0.59 6.48 8g.00 2.68 89.00 56.50 197.8 0.88 Pb --- --- ---- --- --- ---- --- --- ---cr O. lO 0.77 2g.80 5.35 57.20 16.92 72.2 0.36 Çizclge 2. Bazı serum parametreleriÖte yandan, karaciğer ağırlığında saptanan artış da göz önüne alınırsa; fenobarbital verilen grubun total karaciğer GGT aktivitesi 93.21 u, kontrol grubununki ise 45.19 u'dir.
Serum GGT aktivitesinde ise, fenobarbital etkisiyle ıı. 750::!:: ı88 ui'den 22.0::1::3.ı62 ui'ye varan bir artış (p<o.oı) olduğu görül-dü (Şekil ı).
Autochemist'te yapılan kan serumu parametre analiz sonuçları da Çizelge 2'de görülmektedir.
p<0,05 p< 0001 T Pb k ar 3c:{jr.r r Pb s e r u m G G T (\lIg)
Şekil i. Karaciğer ve serumda GGT düzeyleri (1'. kontrol grubu, Pb, renobarbital verilen grup).
Tartışına
Son yıllarda, özellikle enzim analiz yöntemlerinin gelişmesi ve pratik uygulamaya girmesiyle birlikte idrar, çeşitli dokular ve serum-da enzim aktivite ölçümleri yapılarak, bir ilacın toksik etkilerinin de-ğerlendirilmesi yönteminden yaygın bir biç.imde yararlamlmakta-dır (3.ıo, 12, 15, 18, 24).
Serum enzimleri, biyolojik çıkakları ve işlevlerine göre 3 gruba ayrılır;
Spesifik plazma enzimleri,
394 Süleyman Şener
- Hücre içinde sentezlenen, normal koşullarda etki alanları hüc-reler arası ortam olan hücresel enzimler (19, 26).
Normalde, plazmada fizyolojik işlevden yoksun olan salgı ve hücre enzimlerinin bu ortamda bulunmamaları gerekir. Serumda bu grup enzimlerin aktivite artışı ise, herhangi bir organ ya da dokuda oluşan hücresel bir lezyondan kaynaklanmaktadır.
Braun (5), 12 gün süreyle 10, 20, 30 mgjkg jgün dozda fenobar-bital verilen kobaylarda karaciğer GGT aktivitesinin, seruma yansı-maksızın, artış gösterdiğini, ancak bu artışla ilaç dozu arasında bir ilişki olmadığını bildirmektcdir. Öte yandan, serum GGT aktivite-sinde görülen değişikliğin insanda da kullanılan ilaç dozuna bağlı ol-madığı saptanmıştır (1).
Whitficld ve Ark. larına göre (27). serum GGT aktivitesi, 7 gün-lük bir ilaç uygulama periyodundan sonra artış göstermektedir. Oy-sa, Coltorti ve Ark. ları ise (8), serum GGT düzeyinin artış göstere-bilmesi için, minimum 3 aylık bir ilaç uygulama periyodunun gerek-li olduğunu savunmaktadırlar.
Bulgularımıza göre, bu konuda insan modeline en yakın tür olan kobaylarda, 20 mgjkg jgün dozda fenobarbital, 28 gün sonra, kara-ciğer GGT aktivitesiyle birlikte serum GGT aktivitesinde de önemli ölçüde artışa neden olmaktadır.
Literatür
1- Acheapong-Mensah, D. (1976): Activiry of gamma-glutamyl
transpeptidase in serum of patiets receiving anticonvulsivant or antico-coagulant therapy. Clin. Biochem., 9, 67-70.
2- Albert, Z., RzocidIo, Z. ve Starzyk, H. (197°): Biochemical and histochemical investigations on the gamma-glutamyl transpeptidase in embryonal and adult organs of man. Acta Histoehem. (Jenal), 37, 74-78.
3- Bartels, H. N. (1974): Leberspezifisches En<;ym durch antirheumatica
beeiııjlusst: Erhöhte GGT Serumaktivitat als Folge-therapiebedingter mikrosomaler En<;yme. Med. Trib., 9, 9.
4- Blackmore, D.
J.
ve Kent,J.
E. (1977): Serum en<;ymeand pro-tein concentration in English shire horses. Vet. Rec., 100, 91-92.5- Braun, J. P. (I 978): Contribution a Ntude de la gammaglutamyl-transferase che;;.les animaux domestiques. Doc de troİsicme cycle, En-sat- Toulousc, 1-104.
6- Braun, J. P., Rico, A. G., Benard, P. ve Burgat-Sacaze, V. (I 977): La gamma -glutamyltransfhase. De la patllOlogie humaine tl la biologie animale. Ann. Biol. elin., 35, 433-457.
7- Cohen, M. I, Gatner, L. M., Bluınenfeld, O. O. ve Aris,
I. M. (I 969): Gamma-glutamyltranspeptidase: measurement and deve-lopment in quinea pig small intestine. Pediat. Res., 3, 5-10•
8- Coltorti, M., Dı Siınone, A., Dı Cesare, D. ve Rınaldi, M. (1973) :Effict of pentobarbital administration on liver and plasma gam-ma-qlutam)'l-transpeptidase: Clinical and experimental investigation. Ac-ta ViAc-taminol. Enzymol. (Milano), 27, 217-222.
9- Gıbmsky, K. ve AlexsandroWlcz, J. (1965): Studies on the so-urce of gamma-glutamyltranspeptidase in different blood samples from human cadavres. Arch. Immunol. Thcr. exp., 13, 557-563'
10- Gregorezyk, J., Stanosek, J. ve Le Wandowska-Tokarz, A.
(I 965): Biochemical change in quinea-piqs treated with large doses of cortisol. II. Effects on the activiry of alanine and aspartic aminotransfe-rases of the serum and liver and on serum activiry of. gamma-glutamyl-transpeptidase. Pol. Endocrinol.' 16, 76-80.
i1- Hanes, C. S., Hırd, F. Jr. ve Isher Wood, F. A. (1952):
Enq-mic transpeptidation reactions involving gamma-glutamylpeptides and alfa-amino-aryl-peptides. Biochcm.
J.,
51, 25-35.12- Ivanov, E., Krustev, L., Adjarov, D., Chernev, K.,
Aposto-low, I., Diınitrov, P., Drenska, E., Stefanova, M. ve Pra
ınatarova, V. (I 976): Studies on the mechanism of the changes in serum and liver gamma-glutam),ltransptepidase activiry: II. Experimental hexachlorobenzene porphria in rabbist. Enzyme, 2I, 8-20.
13- Kenny, A. J. ye Booth, A. G. (1976): Organization of kidney prox-imal tubuleplasma membrane. Bio-chem. Soc. Trans., 4,1011-1017. 14- Kuska, j. ve Kokot, F. (197°): The electrophoretic spectrum of
gamma-glutamyltranspeptidase (GGTP) in the bile and urine. Arch. Immuno!. Ther. expt., 18, 185-189'
15- LeWlnskı, M. (I 968): The influence of halothane and diethyleter on gamma-glutamyltranspeptidase activity in the liver in rats. Arch.
396 Süleyman Şener
,
16- Naftalin, L., Chıld, V.
J,
Morley, D. A. ve Smıth, D. A.(I 969): Observations on the site of origin of semm gamma-glutamyl-transpeptidase. Clin. chim. Aeta, 26, 297-3°0.
17- Phenix, P. ve Welbourne, T. C. (1975): Renal glutaminases,'
Diamox inhibition of glutam)'ltransferase. Am.
J.
Physiol., 228,1269-1275.
18- Rico, A. G., Braun,
J.
P., Benard, P. ve Burgat-Sacaze, V. (I 976): En.?:,ymologieen pharmacologie et toxicologie canines. RevueMed. Vet., 127 (8-9), i171-119°.
ıg.- Rico, A. G., Braun,
J.
P. ve Benard, P. (1976): Activitisen<;y-matiqııe siriqııes en semiologie biochimiqııe. L'animal de Compagnie,
I, 3 1-40.
20- Rosalki, S. B., Tarlow, D. ve Rau, D. (I97I): Plasma
gamma-glutamyltranspeptidase elevation in IJatients receiving en<;yme inducing drugs. Laneet. 2, 376-377 ..
2i - Shaw, F. D. (I 976): Tlze effect of mercuric cMoride intoxication on
urinaıy gamma-glutarrryltranspeptidase excrection in the sheep. Ras. Vet.
Sei., 20, 226-228.
22- Sobiech, K. A. ve Szewczuk, A. (1974):
Gamma-glutamyltraııs-peptidase activity (GGTP) in ontogenic development of the quinea pig.
Areh. Immuno!. TIıer. exp., 22, 636-644.
23- Sweetin,
J.
C. ve Thonıson, W. H. S. (1973): Rev/sed normalranges for six serum 'en<;yme,' Further statistical ana/ysis and the effect of dijferent treatment of blood specimens. Clin. Chim. Aeta, 48, 49-63.
24- Şener, S., Braun,
J.
P., Rico, A. G., Benard, P. ve Burgat-Sacaze, V. (I 978): Note sur I' ilimination urinaire de lagamma-glu-tamyltransferase lors d'enjections repetees de clzlorure mercıırigue chez le rat. Toxieol. Europ. Research., 4 (4), 263-265.
25- Szasz, G. (I 969): Akinetic photometric metlzod for gammaglutamyl-lı'anspeptidase. Clin. Chem., IS, ı.24-I36.
26- Töre,
1.
R. (I 978): Enzim testleri ve veteriner kliniğinde 1I)'gulamala-rı.t.
Ü. Vet. Fak. Derg., 4 (2), 39-62.27- Whıtfıeld,
J.
B., Moss, D. W., Neale, G., Ornıe, H. ve Brec kenridge, A. (I 973): Changes in plasmagamma-glutamyltranspep-tidase activi~y associated witlz alternations in drug melabolism in man.
Br. Med.
