So peroxide dismutase and lipid peroxide levels in rheumatoid arthritis thsan

ARASTTRMALAR (Research Reports)

ROMATOiD ARTRiTTE SfJPEROKSiT DisMUTAZ VE LiPID PEROKSiT DUZEYLERi*

So peroxide dismutase and lipid peroxide levels in rheumatoid arthritis thsan

Ozet: Yuksek aktiviteye sahip oksijen radikalleri hucrelerde ,e;itli oksidatif hasarlara yo/

a,maktadtrlar. Bu ,alt;mada; kronik bir multisistem hastallgt olan romatoid artritte eritrosit saperoksit dismutaz (SOD) ve plazma lipid peroksit (LPO) duzeyleri tespit edildi.

Calt;mamtzda, romatoid artritli hastalann eritrosit SOD dazeyleri kontrol grubuna gore ista- tistiksel olarak anlamlt da;ak bulundu (p<O.OOJ ).

Romatoid artritli hasta/arm plazma LPO dazeyleri ise kontrol grubuna gore istatistiksel olarak anlamlt yaksek bulundu (p< 0.001 ). Romatoid artrit/i hastalann eritrosit SOD duzeylerindeki azalma antioksidan bir cevabt gostermekte ve LPO duzeyindeki artt§tn ise doku hasarma baglz oldugu du;anatmektedir. Dolaytstyla plazma LPO duzeyindeki artl§tn romatoid artritin prognozunu degerlendirmede yararlt olabilecegi kanaatindeyiz.

Anahtar Kelimeler: Lipid peroksit, Romatoid artrit, Superoksit dismutaz

Kimyasal ve metabolik reaksiyonlar sonucu olu-

~an molekiiler oksijenin canhlardaki toksik etkisinin ger~ek nedeni, oksijenin aktif tiirleri olan serbest oksijen radikalleridir (SOR). Bunlar;

siiperoksit (0--2), hidrojen peroksit H2 ~). serbest hidroksil radikali (HO· ), serbest oksijen radikallerinin etkisi ile olu~an lipid peroksitleri (LPO) ve diger benzer tiirevler olup, biyolojik sistemlerde antioksidan kapasitesini ge~tiklerinde

hiicrelerde ~e~itli derecelerde geyici veya kahc1 hasarlara yol a~maktadular (1-3). Lipid peroksidasyonu, membranda bulunan (fosfolipid, glikolipid, gliserit ve sterol yap1smda yer alan)

*XV. Q.evher Nesibe Ttp Giinleri, 27-30 Mayts 1997, Kayseri F.rar Universitesi Tip Fakiiltesi ELA71G

Biyokimya. Y.DofDr.l, Ara§.GorDr.Z, DofDr.4. Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon.Y Dof.Dr.J.

Geli§ rarihi: 30 Mayts 1997

Abstract Oxygen radicals with high activity cause various oxidative damages in cells. ln this study, erythrocyte superoxide dismutase (SOD) and plasma lipid peroxide (LPO) levels were determined in rheumatoid artritis (RA), a chronic multisystem disease. ln our study, erythrocyte SOD levels of patients with RA were found to be lower than controls (p<O.OOJ). Plasma LPO levels of patients with RA were found to be higher than controls (p<O.OOJ). The decrease in erythrocyte SOD levels of patients with RA indicates an antioxidant response whereas increase in LPO level seems to be caused by tissue damage, thus we suggest that increased plasma levels of LPO will be helpful in evaluating the prognosis of RA.

Key Words: Lipid peroxide, Rheumatoid arthritis, Superoxide dismutase

poliansattire yag asitlerinin, SOR tarafmdan peroksitler, alkoller, aldehitler, hidroksi yag asitleri, etan ve pentan gibi ye~itli tirtinlere ylkllmasi reaksiyonu olup, bu reaksiyon yap1sal hasarlar meydana getirmektedir (4,5). Yap1sal hasar, membran hasannm ~iddetiyle orantlh olarak kanda LPO dtizeyini yiikseltmekte ve

artm1~ LPO'lar diger doku ve organlarda da hasar

olu~turarak sekonder bozukluklarm gostergesi olmaktadrr (6).

Organizmada pek yOk tepkimelerde iiretilebilen ve diger radikallerin olu~umunu b~latan stiperoksit radikalinin birikmesinin onlenmesi bir metalloenzim olan stiperoksit dismutaz (SOD:1.15.1.1) enzirninin stiperoksit radikalinin dismutasyonunu katalizlemesi ile b~arllmaktadrr

(1,2,7).

44 Erciyes Ttp Dergisi (Erciyes Medical Journal) 20(1) 4447, 1998

Etiyolojisi bilinmeyen bir multisistem hastahgt olan romatoid artritte (RA) serbest radikal oksidatif i.iri.inleri artttgmdan (8) dolayt, on ylldan fazla bir zamandan beri oksijen radikallerinin RA'daki rolleri ara§hnlmaktadtr (7 ,9). Bu di.i§i.inceyle RA te§hisi konulan hastalarda SOD ve LPO di.izeylerinin tespiti ve irdelenmesi amaclandt.

GERE<; VE YONTEM

<;alt§mada kullantlan plazma ve eritrosit ornekleri Fuat Oniversitesi Ara§hrma ve Uygulama Hastanesi Fizik Tedavi ve Rehabilitasyon klinigi tarafmdan RA te§hisi konulan aktif durumda ve ya§ ortalamas1 49.1±7.8 olan 24 (13 erkek,ll kadm) hastadan, kontrol ornekleri ise laboratuvar bulgulan normal bulunan ve hie bir §ikayeti olmayan ya§ ortalamas1 47 .0±9.6 olan 14 (8 erkek,6 kadm) saghkh ki§iden temin edilmi§tir.

Plazma LPO di.izeyi olarak, lipid peroksidasyonunun son iiri.inlerinden malondialdehit (MDA) olci.ildi.i. Malondialdehitin tiyobarbiti.irik asit (TBA) ile vermi§ oldugu pembe rengin §iddetinin 532 nm'de spektrofotometrik olarak olci.ilmesi pensibine gore tiyobarbiti.irik asit (TBA) yontemi ile (10,11), eritrosit SOD aktivitesi ise RANDOX firmasmm RANSOD kiti kullantlarak tayin edilmi§tir. Metoda gore; ksantin ve ksantin oksidaz kullamlarak olu§turulan si.iperoksit radikali 2-(4-iyodofenil)-3(4-

Halifeoglu, Var, llhan, Kavuncu,llhan

nitrofenol)-5-feniltetrazoliyum kloriir ile klrmtzt renkli formazan boyasmt verir. SOD kullanllarak formazan reaksiyonu inhibe edilmektedir. Bu reaksiyonun inhibisyon derecesinin spektrofotometrik olarak 505 nm'de olci.ilmesi ise SOD aktivitesini vermektedir. SOD di.izeylerinin hesaplanmasmda kullan1lan hemoglobin degerleri di.i§iik oldugundan, SOD'm aritmetik ortalamasmt etkileyen kontrol grubundan iki ve RA'li gruptan da tic ki§i a§m deger kabul edilerek degerlendirmeye dahil edilmemi§tir.

tstatistiksel hesaplamalar icin Student t testi kullantldt.

BULGULAR

Romatoid artritli hasta ve kontrol grubunun eritrosit SOD ve plazma LPO di.izeyleri tablo 1 ve

§ekil l'de ozetlenmi§tir. Bu calt§mada bir ml plazmada nmol olarak bulunan malondialdehit (MDA) miktan lipid peroksit dtizeyi olarak tantmlanmt§hr. Tablo I ve §ekil la da romatoid artritli hastalann eritrosit SOD di.izeyleri kontrol grubundan anlamh derecede di.i§i.ik (p<O.OOl) ve tablo I ile §eicil lb de ise lipid peroksidasyonu sonucu olu§an plazma MDA di.izeylerinin kontrol grubundan anlamh derecede yi.iksek (p<O.OOl) oldugu gori.ilmektedir.

Tablo I. Romatoid artrit (RA) ve kontrol grubunun eritrosit SOD ve plazma LPO diizeylerinin kar§J.la§tmlmasi

PARAME1RELER n

Eritrosit SOD (U/gHb) 21 Plazma LPO ( nmolMDNml ) 24

RA (X±SD)

GRUPLAR n

977 ± 176 12 1.733 ± 0.361 14

Erciyes Tip Derg isi ( Erciyes Medical Journal) 20(1) 44-47, 1998

KONTROL (X±SD)

1508 ± 253 1.160 ± 0.198

p

<0.001

<0.001

45

Romatoid artritte siiperoksit dismutaz ve lipid peroksit diizeyleri

2500 2.5

r:o")

2000 2.0

00

,...

IR

~1500 ^{,... ...}

^1.5

'

a

1000 ~ 1.0 II

... ARTR.iT

0

500 ~ 0.5 ~ .

0 0.0

~ekill. Romatoid artritli hasta ve kontrol grubunda; a) eritrosit SOD dilzeyleri, b) plazma LPO dilzeyleri

TARTISMA

Stiperoksit gibi SOR ile hidroksil radikallerinin inflamasyonda onemli rollerinin oldugu son ytllarda kabul edilmektedir (7). Aralannda romatoid artritin de bulundugu 50 kadar hastaltkta serbest radikallerin onemli derecede etkili olduklan konusunda kesin kamtlar mevcuttur (10).

Lipid peroksidasyonu sonucu actga clkan tirtinler, aym hiicrenin bircok komponentiyle reaksiyona girerek seliilar ve metabolik fonksiyonlar iizerinde toksik etki gostererek, hiicre organelleri ve zarlannda, bu zarlarda bulunan enzimlerde onemli yaptsal hasarlara sebep olmaktadrr (2,4).

Bu calt~mada romatoid artritli hastalarm eritrosit SOD ve lipid peroksidasyonu sonucu olu§an MDA dtizeyleri tespit edildi. Tabla I de goriildiigti gibi eritrosit SOD diizeyi kontrole gore anlamh derecede dii§iik (p<O.OOl) ve plazma MDA diizeyleri ise kontrole gore anlamh derecede yiiksek bulunmu~tur (p<0.001). ~ekil 1a ve 1b incelendiginde kontrol ile RA arasmdaki farkhhklar saytsal olarak net goriilmektedir.

Imadaya ve arkada§lan (7} romatoid artritli

ki~ilerin eritrosit SOD, katalaz ve glutatyon peroksidaz dtizeylerini sagllklt kontrollere gore

dti§tik bulmu~lardtr. Uysal ve arkada§lart (11) ise benzer cah~malarmda SOD diizeyini dii§iik bulduklarmt ifade etmektedirler. Scudder ve ark.

(12) ile Olivieri ve ark. (13) ise SOD diizeylerini normal bulduklanm bildirmektedirler. Imadaya ve arkada§lan ile Uysal ve arkada§lanmn cah§malart ile bizim cah§mamtz arasmda bir uyum goriilmektedir. SOD diizeyindeki azalma antioksidan cevabm geli§mesine bagb olabilir.

Hem sinovial stvtda hemde serurhda lipid peroksidasyon iiriinlerinin bulunmast serbest oksijen radikallerinin romatoid artrite sebep olduklanm gosteren kamtlar olarak kabul edilmektedir(14). Lipid peroksidasyonunun yaptsal hasara yoJ aytlgt (4) ve sinovial SlVtda bulunan hyaluronik asidi degradasyona ugratttg1 (15) dii§ii- niildiigiinde kontrole gore anlamh derecede yiiksek buldugumuz lipid peroksidasyonu iiriinlerinden MDA diizeyleri daha fazla onem kazanmaktadrr.

Hiicre ve doku harabiyeti sonucu, peroksidasyonu stimiile edebilen geci~ metal iyonlannm bu hiicrelerden sahnmast, soz konusu hiicrelerdeki antioksidan mekanizmalarm zaytflamasma yol acttgmdan peroksidasyon iiriinleri artmaktadtr.

Serbest oksijen radikallerinin en onemli etkisi, poliansatiire yag asitlerinin peroksidasyonu

~eklinde oldugundan iiy veya daha fazla cift bag iceren yag asitlerinin peroksidasyonu

46 Erciyes Ttp Dergisi (Erciyes Medical Journal) 20(1) 44-47, 1998

malondialdehit (MDA) ile sonlanmaktadrr (4).

MDA bir reaktif karbon bile§igi oldugundan TBA reaksiyonu ile MDA ())~timti dokulardaki lipid peroksidasyon derecesini belirlemektedir (16).

Winrov ve arkada§lan (5) romatoid artritli hastalarda MDA dtizeyinin kontrole gore ytiksek oldugunu belirtmektedirler.

Radikallere ve radikal olu§umuna kar§l koruyucu enzim olan SOD eksikliginde saylSlz toksik etkinin gortilebilecegi dti§tintildtigtinde, spesifik olmadlgi- mn bildirilmesine ragmen (8), plazma LPO dtizeylerinin tespiti romatoid artritin prognozu hakkmda faydal1 bilgiler verebilecektir.

KAYNAKLAR

1. Erenel G, Erba§ D, AnctOglu A.Serbest Radikaller ve Antioksidan Sistemler. Gazi Ttp Dergisi 1992;3 :243-250.

2 .Ktltnf K. Oksijen Radikalleri: Oretilmeleri, Fonksiyonlan ve Toksik Etkileri. Biyokimya Dergisi 1985; 10:60-89.

3. Ktltnf K. Kanserde Oksijen Radikalleri ve Superoksit Dismutaz.Biyokimya Dergisi 1986;3:59-76.

4. K6se K, Dogan P.Lipid Peroksidasyonu. Er- ciyes Ttp Dergisi Ek-11992;340-350.

5. Winrow V R, Winyard P G, Moris C J, Blake DR. Free Radicals in Inflammation: Second Messengers and Mediators of Tissue Destruction.In: Cheesemen KH, Slater TF (eds), British Medical Bulletin.The British Council .London 1993;pp 507-522.

6. Dingiloglu N, 6zmen D, Baymdtr 0, Kutay F, Ytlmaz C. Diabetiklerde Eritrosit ve Plazma Lipid peroksitleri, Eritrosit GSH ve Glikoz-6-Fosfat Dehidrogenaz Duzeyleri.

Biyokimya Dergisi 1993; 3:13-18.

7. Imadaya A. Terasawa K, Tosa H. Okamoto M, Tormuka K.Erythrocyte Antioxidant Enzymes are Reduced in Patients with

Halifeoglu, Var,llhan, Kavuncu,llhan

Rheumatoid Arthritis. J Rheumatol1988; 11: 1628-1631.

8. Leff J A. Autoimmune and Inflammatory Diseases.In: Armstrong D (ed), Free Radicals in Diagnostic Medicine.Plenum Press, New York 1994,pp 199-213.

9. Kakimoto K. Kojima Y, !shu K, Onoue K, Maeda H. The suppressive effect of gelatin- conjugated superoxide dismutase on disease development and severity of col/a~n-induced

arthritis in mice. Clin Exp Immunol 1993;94:241-246.

10. Miese/ R, Zuber M. Copper-dependent antioxidase defanses in inflammatory and autoimmune rheumatic diseases.

Inflammation 1993; 3:283-294.

11. Uysal F, Aytimur M, Sozmen E Y, Erer F, Onat T. Osteoartroz ve romatoid artritte antioksidan enzim degi§iklikleri. Turk Biyokimya Dernegi Xlll.Ulusal Biyokimya Kongresi Ozet Kitabt1996;C-344.

12. Scudder P, Stocks J, Dormandy T L. The relationship between erythrocyte superoxide dismutase activity and erythrocyte copper levels in normal subjects and in patients with rheumatoid arthritis. Clin Chim Acta 1976;

69:397-403.

13. Oivieri 0, Girelli D. Teravisan M T, et al.

Red Blood Cell Susceptibility to lipid peroxsidation, membran lipid composition and antioxidant enzymes in patients with rheumatoid arthritis. J Rheumato/

1991 ;8:1263-1264.

14. Situnayake R D, Thurnham D I, Kootathep S, et a/. Chain breaking antioxidant status in rheumatoid arthritis: clinical and laboratory corelates. Ann Rheum Dis 1991 ;50:81-86.

15. Cross CE, Halliwell B, Borish ET, et a/.

Oxygen radicals in human disease. Ann Intern Med 1987; 107:526-545.

16. Draper HH, Hadly M. Malondialdehyde determination as index of lipid peroxidation.

Methods Enzymo/1990; 186:421-427.

Erciyes Tip Dergisi (Erciyes Medical Journal) 20(1) 4447,1998 47