Serum and erythrocyte adenosine deaminase activities levels of and some biochemical parameters in cancer patients

ARASTIRMALAR (Research Reports)

KANSERLi HAST ALARD A SERUM VE ERiTROSiT ADENOZiN DEAMiNAZ AKTiviTELERi VE BAZI

BiYOKiMYASAL P ARAMETRE DUZEYLERi*

Serum and erythrocyte adenosine deaminase activities levels of and some biochemical parameters in cancer patients

Oya KOYL00GLU^{1 ,} Ytiksel OZDEMiR²

Ozet

Ama(:: Bu 9ah~mada; serum ve eritrosit adenozin deaminaz (ADA) aktivitesinin kanser i9in marker olup olamayacagmt incelemek ve ADA aktivitesi yaniSlra bazt biyokimyasal paramelrelerini ol9mek amat;lanmt$ltr.

Gere(: ve yontem: Yirmi kanserli hast a ve 42 sagltklt ki$iden olu$an kontrol grubunda serum ve eritrosit ADA aktiviteleri ile aspartat aminotransferaz(AST) aktivitesi, total protein ve albumin diizeylerini saptadtk.

Bulgular.:. Kanserli hastalarda serum .. ADA aktivitesi (23±6.7 UIL). kontrollere (15.1±2.3 UIL) gore %34 oramnda bir arlt$ gosterirken, eritrosit ADA aktivilesi (68. 6±23. 3 nmollsaatlmgHb), kontrollere (65. 9±17. 7 nmollsaatlmg Hb) gore bir fark!tlzk gostermedi.

Kanser/i grupta, serum total protein (6.8±0.4 gldl) ve albumin (3.6±0.6 g/dl) diizeyleri kontrollere gore anlam!t bir_ dr:i~me gosterirken; serum AST (34.9±14.4 U/L) aktivitesi yiikseldi (p<O. 05).

Sonu(:: Serum ADA aktivite diizeylerinin bazt kanser tip/en· i9in bir marker olabi/ecegini dii~iinmekteyiz.

Anahtar kelimeler: Adenozin Aminotransferazlar, Albuminler, Proteinler

deaminaz, Neoplasmlar,

Adenozin deaminaz (E.C 3.5.4.4; ADA, Adenozin amino hidrolaz) ptirin ytktm yolunun bir enzimi olup adenozin ve 2- deoksiadenozinin suastyla inozin ve 2- deoksiinozine donti~timtinti katalize etmektedir (!). Enzim ilk olarak 1939 ytltnda eritrosit ve serumda saptanmt~ttr (2). insan vlicudunda geni~ bir dagtltma sahip olan ADA sitoplazmik bir enzimdir ve bazt hticrelerin de yekirdeginde lokalize olmaktadtr (3,4).

Lenfositlerde ozell ikle T lenfositlerinde yGksek

*XV Gevher Nesibe Ttp Giinleri, 27-30 Mayts 1997, Kayseri Gaziantep Oniversilesi Ttp Fakilltesi 27310 GAZiANTEP Biyokimya. Kim.Muh. ^1, Do<;. Dr. ²

Geli§ larihi: 21.05.1997

Summary

Purpose: In the present study, we aimed at determining whether serum and erythrocyte adenosine deaminase (ADA) activity could be a marker for cancer; the levels of some biochemical parameters along with ADA activity were also detected.

Material and methods: ADA activities in serum and erythrocytes together with serum aspartate aminotransferase( AST), total protein and albumin were determined in 20 cancer patients and also in the control group which consisted of 42 healthy subjects.

Results: Although the serum ADA activity of the cancer patients (23.0±6. 7 UIL) was significantly higher (%34) than that of the control group (66. 7±1 7.8 UIL), erythrocyte ADA activity (68.6±23.3 nmollhlmg Hb) was not significantly different from the controls (65.9±17. 7 nmollhlmg Hb). Serum total protein (6.8±0. 7 gldl) and albumin (3.6±0.6 gldl) levels of cancer patients were lower and AST activity (34.9±1 4.4 UIL) was higher than those of the control group with a statistical significance (p<O. 05).

Conclu.sion: Serum ADA activity can be used as a tumor marker for some types of cancer.

Key words: Adenosine deaminase, Aminotransferases, Albumins, Neoplasms, Proteins

aktivitede bulunan ADA'mn kalttsal eksikligi, T ve B lenfositlerin fonksiyonlannm bozulmast ile

~iddetli kombine immun yetmezlik ($KiY) durumuna oncGIGk etmektedir (5,6). $KiY' ligi olan hastalann plazma ve idrarmda adenozin (Ade) ve 2- deoksiadenozin (dAde) dGzeyleri yGksek olup idrarla ~ok miktarda 2- deoksiadenozin attlmaktadtr (7).

Degi~ik hastaltk gruplannda vGcut stvtlannda bulunan ADA aktivitelerinin yiikseldigi bildirilmektedir. TGberki.iloz hastalannda, beyin omurilik SIYISI (80S) ve periton SIVIStnda, tGberkGloz menenjitte, BOS'ta ADA aktivitesi yGksek bulunmaktadtr (8,9). Siroz, peritonal

Erciyes Ttp Dergisi (Erciyes Medical Journal) 20(3) 192-196, /998 192

Koy!Uoglu, Ozdemir

malignansi, alkolik hepatit, kronik aktif hepatit ve hepatomah hastalarda, tifo ve brusellozlu hastalarda, farkh mikroorganizmalar ile olu~an

pnomoni hastalannda serum ADA aktivitesinde anlamh bir artma gortilmektedir (2,10-13). Bobrek hastalannda eritrosit ADA i.izerine hemodiyalizin etkisi incelendiginde, hemodiyaliz oncesi aktivitenin dti~ttigti ve hemodiyaliz sonrast aktivitenin artttgt bildirilmi~tir (14). Serum ADA aktivitesi AIDS'li hastalarda da ytiksek bulunmu~tur

(15).

Degi~ik kanser gruplannda, biyolojik stvt ve ttimorlerde, ADA aktivitesinin artttgt, kemoterapi sonrasmda ise azaldtgt· bildirilmi~tir. T hticre losemili hastalarda serum ADA aktivitesi, gastrik kanserli hastalarda da gastrik stvt ADA aktivitesi ytiksek bulunmu~tur ( 1 0, 16, 17). in san kolon ttimorleri ve normal kolon mukozal hticrelerinde yaptlan yah~malarda, ADA aktivitesi tUmor hticresinde normal mukoza ADA aktivitesine gore daha ytiksek olarak saptanmt~ttr (18, 19). Kanserli hastalarda doku ve serum ADA aktivitesindeki

artt~, bu enzimin tUmor hticrelerinden a~m

sentezlenmesi ile aytklanmaktadtr (I 0). Cilt kanseri ve beyin ttimorlti hastalarda ise serum ADA aktivitesinin degi~medigi bildirilmi~tir

(15,16).

Bu yah~ma, bir grup kanserli hastada serum ve eritrosit ADA aktivitesinin kanser iyin bir marker olup olmayacagmt incelemek amactyla

planlanmt~ttr. Aynca bu hastalarda karacigerin gene! olarak etkileni~inin soz konusu olup olmadtgmt gozlemek tizere AST aktivitesi, total protein ve albumin dtizeyleri de saptanmt~ttr.

MATERY AL VE METOD

Gaziantep Universitesi $ahinbey Ara~tuma ve Uygulama Hastanesinde farkh kliniklerde yatmakta olan 40-70 ya~ arahgmdaki (X±SD, 57±9.0) 20 kanserli (10 kadm, 10 erkek) hastanm kanlan kullamldt. Kanserli hasta grubunu

olu~turan bireylerde kanser tipleri Tablo I'de

verilmi~tir. Bu hastalar operasyon geyirmemi~

hastalar olup, metastatik durumlan hakkmda fikir edinilemedi. Kontrol grubu olarak yine aym hastaneye gelen ve y~ arahgt 19-65 arasmda

degi~en (X±SD, 38±15.0), laboratuvar bulgulan baktmmdan sagltkh olan 42 (21 kadm, 21 erkek)

ki~inin kanlan kullamldt.

Tablo 1: Hasta grubunda kanser ttirleri

Kanser Tipi Kadtn Erkek

Mide 2

Pankreas

Bobrek 2

akcigcr 7

Me me

Tiroid 2

Beyin 3

Toplam 10 10

Kullamlan tUm kimyasal maddeler Merck ve Sigma firmalarmdan saglandt. brnekler iki farkh

~ekilde haztrlandt. Hemolizat haztrlarken, 10 ml kan heparinli santrifuj ti.ipti iyine almtp 5 dakika 2000 rpm'de santrifuj edilip tistteki plazma dikkatlice ahndt. Eritrositler 3 kez soguk serum fizyolojik (%0.9 NaCI) ile ytkandtktan sonra 2.5 mmol MnCI2 ile orijinal hacme kadar tamamlanarak hemolizat elde edildi. Haztrlanan hemolizatlar yah~ma anma kadar -200 °C'de saklamp yah~ma strasmda Ill 0 oramnda serum fizyolojik ile sulandmldt. Serum e!desinde 5 ml venoz kan antikoagtilan iyermeyen santrifLlj ttipti iyine ahmp, 30 dakika oda tstsmda bekletildikten sonra 5 dakika 2000 rpm'de santrifLlj edildi.

Eritrositlerinden aynlan serum, yah~ma gtintine kadar -200 °C'de saklandt. ADA aktivitesi tayininde kullamlan serum, sulandmlmadan

yalt~tldt.

Serum ve eritrosit ADA aktivitelerini olymek iyin, Bertholet yonteminin modifiye ~ekli olan Giusti yontemi kullamldt (3). inktibasyon ortammda (1.0 ml son hacimde), 12 mmol

193 Erciyes Ttp Dergisi (Erciyes Medica/Journal) 20 (3) 192-i96, 1998

Kanser/i Hasta/arda Serum Eritrosit Adenozin Deaminaz Aktiviteleri ve Bazz Biyokimyasal parametre duzeyleri

adenozin hemistilfat, 50 mmol fosfat tamponu (pH 6.5) ve ornek bulunmaktad1r. Serumda l Unite ADA aktivitesi, I mol substrat1 37 °C ve I dakikada degi~iklige ugratan enzim miktan olarak tammland1 (0/L). Eritrositler ityin ADA aktivitesi dakikada I nmol substrat1 degi~iklige ugratan enzim miktan olarak tanunlamp mg hemoglobine (Hb) oranlanarak (nmol/saat/mg Hb) kullamldr.

Hemoglobin dtizeyi Sysmex K-1 000 ile, diger biyokimyasal parametre miktarlan ise Beckman Syncron CX-5 otoanalizoril ile oltytildil.

istatistiksel analizlerde Student t testi kullamldJ (20).

BULGULAR

Saghkb ki~ilerde ya~a bagh olarak elde edilen serum ADA aktiviteleri Tablo II'de gortilmektedir.

Tablo II: Saghkh ki~ilerde serum ADA aktivitesine

ya~m etkisi.

Ya~ Cinsiyet

19-39 Kadm

Erkek

Toplam

39i Kadm

Erkek

Top lam

Serum ADA (OIL) X±SD 15.3±2.1

(n:8) 15.2±1.8

(n: 13) 15.2±1.9

(n:21) 15.0±2.7

(n: 13) 15.1±2.9

(n:8) 15.0±2.7

(n:21)

* istatistiksel kar~J!a~t1rma ya~a, cinsiyete gore ve toplam denek say1s1 tizerinden yap1lmJ~tJr.

Tablodan da gorilldtigti aktivitesi ya~a baglt gostermemektedir.

gibi serum ADA olarak degi~iklik

Kanser hastalannda elde edilen serum ve eritrosit ADA, AST aktiviteleri ile total protein, albumin degerleri Tablo fll'te sunulmu~tur.

Tablo III: Kanserli hasta ve saghkh ki~ilerde, serum ve eritrosit ADA aktiviteleri ile serumda oltyillen bazJ biyokimyasal parametre dtizeyleri.

Serum ADA (0/L)

Kontrol Kanser p Cinsiyet X±SD X±SD Kadm

Erkek

Top lam

Kadm

15.0±2.4 (n:21) 15.2±2.2

(n:21) 15.1±2.3

(n:42)

25.1±7.8 <0.001 5.40 (n: 10)

20.9±4.8 <0.001 4.55 (n: 10)

23.0±6.7 <0.001 6.85 (n:20)

66.7±17.8 65.6±26.1 >0.05 0.14 (n:21) (n:IO)

Eritrosit ADA Erkek (nmol/mgHb)

65.2± 18.0 69.5± 15.9 >0.05 -0.65 (n:21) (n:IO)

AST (OIL)

T.Protein (g/dl)

Albumin (g/dl)

Toplam 65.9±17.7 68.6±23.3 >0.05 -0.48 (n:42) (n:20)

Kadm 27.6±7.0 34.7±11.6 >0.05 -1.77 (n:l2) (n:IO)

Erkek 30.9±10.5 35.1±17.7 >0.05 -0.64 (n: I 0) (n:9)

Toplam 27.7±7.2 34.9±14.4 <0.05 -2.06 (n:22) (n: 19)

Kadm 7.0±0.5 6.7±0.9 >0.05 1.34 (n: 13) (n: 10)

Erkek 7.4±0.4 6. 9±0.4 <0.05 3.31 (n: II) (n:9)

Toplam 7.2±0.5 6.8±0.7 <0.05 2.63 (n:24) (n:l9)

Kadm 4.5±0.3 3.8±0.6 <0.05 3.84 (n: 13) (n:IO)

Erkek 4.8±0.5 3.5±0.6 <0.05 5.23 (n: II) (n:9)

Toplam 4.6±0.4 3.6±0.6 <0.05 6.35 (n:24) (n:19)

*istatistiksel kar~J!a~t1rma ya~a, cinsiyete gore ve toplam denek say1s1 Uzerinden yapJ!mJ~tJr.

Erciyes Tlp Dergisi (Erciyes Medical Journal) 20(3) 192-196, 1998 194

Koyliioglu, Ozdemir

Tablodan gorlilebilecegi gibi, kontrol grubunda serum ADA aktivitesi 15 .1±2.3 U/L (n:42) bulunurken, kanserli hastalarda 23 .0±6. 7 U/L (n:20) olarak saptanmt~ttr. Kanserli hastalarda serum ADA aktivitesi kontrollere gore anlamh bir artt~ (%34) gostermi~tir (p<O.OOl). Eritrosit ADA aktivitesi ise kontrollerden anlamh bir farkhhk gostermemi~tir. Her iki grupta da serum ve eritrosit ADA aktivitesi cms1yetten etkilenmemektedir. Kanserli hastalarda AST aktivitesi yliksek bulunurken (p<0.05), albumin ve total protein miktarlan dli~tik bulunmu~tur

(p<O.OO 1, p<0.05).

TARTI~MA

Degi~ik kanser gruplannda, biyolojik sivi!arda yaptlan bazt yah~malarda ADA aktivitesinin ytikseldigi bildirilmi~tir. Koizumi (12) ve Okhawara (16), T hticre losemili hastalarda serum ADA aktivitesini 23.6 0/L olarak bulurken, Ungerer ve ark. (!), ALL'li hastalarda daha ytiksek serum ADA aktivitesi bildirmi~lerdir. Kane ve ark. (6), ALL'Ii hastalarm kanser hticrelerinde ADA aktivitesinin kontrollere gore 23 kat daha yliksek oldugunu

bulmu~lardtr. Bizim yalt~mamtzda ise farkh tam

konmu~ kanser hastalannda eritrosit ADA aktivitesinin degi~medigi, buna kar~I!tk serum ADA aktivitesinin ytikseldigi gozlenmi~tir

(p<O.OO I). Biz kanser hticrelerinde artan enzim aktivitesinin serum ADA aktivitesini etkiledigini

dti~tinmekteyiz. Bizim hasta grubumuzda bulunan hastalann kanser ttirleri farkh idi. Tek tlir kanser hasta grubu olu~turmak, denek saglamadaki zorluklardan dolayt olanakstzdt. Biz bu nedenle ancak gene! olarak kanser tamst konmu$ ve bu hastahktan etkilenmi~ grupta ya!t~mamtzl yapabildik. <;ah~mamtzda serum ADA aktivitesinin cinsiyet ve ya~tan etkilenmemesi, bu enzim aktivitesinin saptanmasmda kontrol ve hasta grubunun ya~ arahgmm farkh olmasmm bir sakmca yaratmayacagt sonucuna gottirmti~ttir.

Ba~ta albumin olmak i.izere baz1 proteinlerin de

karacigerde sentez edilmesi, bu organ fonksiyonlanm etkileyecek durumlarda bu maddelerin sentezlenmesini azaltmaktadtr (21).

Kanserli hastalarda en fazla metastaza ugrayacak organlardan biri karaciger oldugu iyin karaciger yetmezliginde protein ve albumin sentezleri azalacagmdan serum dtizeylerinde azalma gortilebilmektedir. Bizim c;:ah~mamtzda, serum total protein miktarlarmda anlamlt bir azalma gozlenirken, albumin dtizeylerinde de aym azalma

gozlenmi~tir. Aym ac;:tklamayi karaciger fonksiyon testlerinden biri olan AST aktivitesi ic;:in de yapabiliriz. Bizim hasta grubumuzu olu~turan

hastalarda her ne kadar karaciger metastaz1 varhgm1 klinik olarak saptayamadtysak da bu organm gene! bir etkileni$inin soz konusu olabilecegini soyleyebiliriz.

Bu c;:ah~ma sonucunda, kanserli hastalarda serum ADA aktivitesinin kontrollere gore anlamlt bir

art1~ (%34) gosterdigi, dolayJstyla serum ADA aktivitesinin kanser iyin bir marker olabilecegi sonucuna vanlm1~ttr. Aynca kanserli hastalarda serum total protein, albumin ve AST dtizeylerinde kontrollere oranla anlamli bir degi~me gozlenmi~tir.

KAYNAKLAR

1. Ungerer JPJ, Oosthuizen HM, Bissbort SH, et al. Serum adenosine deaminase:

Isoenzymes and diagnostic application. Clin Chem 1992;38:1322-1326.

2. Goldberg DM Serum adenosine deaminase in the differential diagnosis of jaundice. BMJ 1965;1:353-355.

3. Giusti G. Adenosine deaminase. In:

Bergmeyer HU (ed), Methods of Enzymatic Analysis (2nd ed). Academic Press, New York 1974, pp 1092-1099.

4. Centelles JJ, Franco R. Rapid purification of adenosine deaminase from rat liver. Biochem Soc Trans 1987; 15:884-885.

5. Chen SH, Ochs HD, Scott CR. Adenosine deaminase deficiency. J Clin Invest 1978;62: 1386-1389.

195 Erciyes Tzp Dergisi (Erciyes Medical Journal) 20 (3) I 92-196, 1998

Kanserli Hastalarda Serum Eritrosit Adenozin Deaminaz Aktiviteleri ve Baz1 Biyokimyasal parametre diizeylen·

6. Kane BJ, Kuhn JG, Roush MK. Pentostatin:

an adenosine deaminase inhibitor for the treatment of hairy cell leukemia. Ann Pharmacother 1992;26:939-947.

7. Bory C, Boulieu R, Souil/et G, et a/.

Comparison of red cell transfusion and polyethylene glycol-modified adenosine deaminase therapy in a adenosine deaminase deficient child: measurement of erythrocyte deoxyadenosine triphosphate as a useful tool.

J Pediatr Res 1990;28:127-130.

8. Segura RM, Pascual C, Ocana 1, et a/.

Adenosine deaminase in body fluids: A useful diagnostic tool in tuberculosis. Clin Biochem 1989;22: 141-148. .

9. Gakis C, Calia GM, Naitana AGV. et al.

Serum and pleural adenosine deaminase activity. Chest 1991;99:1555-1556.

10. Balis ME. Adenosine deaminase and malignant cells. Ann NY Acad Sci

1985;451: 142-149.

11. Bhargava DK, Grupta M. Nijhavan S, et a/.

Adenosine deaminase (ADA) in peritoneal tuberculosis: diagnostic value in ascitic fluid and serum. Tubercle 1990; 71:121-126.

12. Koizumi

H.

H.

Clinical significance of serum adenosine deaminase activity in patients with mycosis fungoides. J Dermatol 1993;20:394-399.

13. Klockars M. Kleemola M. Leinonen M. et a/. Serum adenosine deaminase in viral and bacterial pneumonia. Chest 1991;99:623-626.

14. Severini G. Uremic toxins and adenosine deaminase activity. Clin Biochem 1994;27:273-276.

15. Donma MM. Donma 0. Diagnostic efficacy of adenosine deaminase for future therapeutic approaches in immuno-d..eficiency disorders. Lab Med Intern 1996;13:16-19.

16. Koizumi H, Ohkawara A. Adenosine deaminase activity in sera of patients with psoriasis, mycosis fungoides and adult T cell leukemia. Acta Dermato/ Venereal 1992;72:410-412.

17. Namiot Z, Kemona A, Stasiewicz J, et a/.

Adenosine deaminase activity in gastric cancer. Can Lett 1994;82:95-98.

18. Trotta PP, Balis ME. Characterization of adenosine deaminase from normal colon and colon tumors. Evidence for tumor-specific variants. Biochemistry 1978; 17:270-277.

19. Sanfilippo 0, Camici M. Tozzi MG, et al.

Relationship between the levels of purine salvage pathway enzymes and clinical/biological aggressiveness of human colon carcinoma. Biochem Biophys 1994; 14:57-66.

20. Saunders BD, Trapp RG. Basic and clinical biostatistics. Appleton Lange, Connecticut 1990, pp 99-111.

21. Calbreath DF. Clinical Chemistry. A Fundamental Texbook. WB Saunders, Philadelphia 1992, pp 226-227.

Erciyes Tip Dergisi (Erciyes Medical Journal} 20(3) 192-196, 1998 196