T. Oft. Gaz. 30,649-652,2000
Ya§a Bagh Makula Dejenerasansh Olgularda Antioksidan Aktivite
Yavuz Bardak (* ), Yusuf Ozertiirk (** ), Namzk Deliba§ (***)
OZET
Ama~:
Ya§a bagh makula dejeneresans1 (YBMD) geli§imi ile serbest radikal hasan ve an- tioksidan savunma sistemlerinin ili§kisini ara§tlrmak.
Yontem: Anjiografik ve oftalmoskopik olarak YBMD tanlSl konan 38 olgu (YBMD gru- bu) ile ya§ ve cinsiyet olarak YBMD grubu ile e§le§tirilmi§ 38 olgudan olu§an kontrol grubu «;:a- h§ma kapsamma almd1. Olgulardaki kan glutatyon peroksidaz, superoksit dismutaz, katalaz, malondialdehid, gluthation aktiviteleri saptand1 ve her iki grup kar§Ila§tlnldL
Bulgular: Glutatyon peroksidaz aktivitesi di§mdaki parametrelerde gruplar arasmda an- lamb fark yoktu. Glutatyon peroksidaz aktivitesi YBMD grubunda kontrol grubuna gore anlam- h olarak daha ytiksekti.
1Sonu~:
YBMD olgulannda oksidatif stresin artt1g1 ve bu durumun daha belirgin olarak art- mi§ glutatyon peroksidaz aktivitesi olarak saptand1g1 sonucuna vanld1.
Anahtar Kelimeler: Gluthation, glutatyon peroksidaz, katalaz, malondialdehid, superoksit dismutaz, ya§a bagh makula dejeneresans1.
SUMMARY
Antioxidant Activity in
AgeRelated Macular Degeneration
Purpose: To study the effect of free radical damage and anti oxidant defence systems in Age Related Macular Degeneration (ARMD).
Material and Method: Thirty-eight patients with the angiographic and ophthalmoscopic findings of ARMD were included in this study and also; age and sex matched 38 patients were accepted as the control group. Blood glutation peroxidase, superoxide dismutase, catalase, ma- londialdehid, gluthation activities were determined for each group and compared.
Results: There was not significant difference between the groups except glutation peroxi- dase acth:ity. Glutation peroxidase activity was significantly higher in ARMD group with res- pect to the control group.
Conclusion: The presence o increased oxidative stress in ARMD was shown and it can be seen as increased glutation peroxidase activity.
Key Words: Age related macular degeneration, catalase, gluthation, glutation peroxidase, malondialdehid, superoxide dismutase.
(*) S. Demirel Uni. Tip Fak. Goz Hast. AD., Yard. Doc;:. Dr.
(**) S. Demirel Uni. Tip Fak. Goz Hast. AD., Prof. Dr.
(***) S. Demirel Uni. Tip Fak. Biyokimya. AD. !sparta, Doc;:. Dr.
Mecmuaya Geli§ Tarihi: 09.09.1999 Diizeltmeden Geli§ Tarihi.· 03.03.2000 Kabul Tarihi.· 12.04.2000
650 Y avuz Bardak, Yusuf Ozertiirk, N amrk Deliba§
GiRi~
Ya§a bagh makula dejenerasansr (YBMD), ileri ya§doneminde srk kar§Ila§Ilan korluk nedenlerinden biri- dir (1). Giiniimuzde YBMD'nin patogenezi tam olarak bilinmemektedir ve etkin bir tlbbi tedavisi de bulunama- mr§tlr (2,3). Artmi§ oksidatif stresin neovaskiiler ya§a bagh makula dejeneresans1 (YBMD) riskini belirgin ola- rak arttlrdrgr bilinmektedir ( 4-8). Laser fotokoagulasyon tedavisi bu olgulann sadece belli bir klsmma smrrh ol- glide faydah olabilmektedir (9).
Hiicreler oksidatif stress gibi patolojik durumlarda fazla miktarda serbest radikal (02 ve H202) uretirler.
Serbest radikaller (SR) protein, lipid, nukleik asid gibi molekiillere baglanarak onlann yapllanm ve dolayrs1 ile fonksiyonlanm bozup hiicre oliimiine neden olurlar. Or- ganizma SR'lerin zararh etkilerinden antioksidan enzim- ler ve radikal toplayrcllar vasrtasryla korunur (10-12).
Glutatyon peroksidaz (GPx), superoksit dismutaz (SOD), Katalaz (Kat) antioksidatif enzimlerdir (13,14).
Malondialdehid lipid peroksidasyon iiriiniidiir (15).
Gluthation (GSH) en onemli antioksidanlardandrr (16).
Bu gah§mada eritrosit SOD, GPx aktiviteleri, kan MDA ve GSH duzeylerini olgmek suretiyle YBMD geli-
§imi ile serbest radikal hasarr ve antioksidan savunma sistemlerinin ili§kisini ara§tlrdrk.
MATERY AL ve METOD
Siileyman Demirel Universitesi, Trp Fakiiltesi Ara§- trrma ve Uygulama Hastanesi Goz Hastahklan Anabilim Dab retina biriminde YBMD ve refraksiyon dr§mda okiiler patolojisi olmayan olgular ile genel poliklinikden segilen 60 ya§ ve uzerinde olan, refraksiyon kusuru dr-
§mda okiiler patolojisi bulunmayan, olgular kontrol gru- bu olarak almdr. Biitiin olgular sistemik dahili muayene- den gegirildi, hipertansiyon, diabet v.d. sistemik hasta- hklan bulunan olgular gah§madan dr§landr. Son 3 ay igerisinde kan antioksidan seviyesini etkileyebilecek si- gara ah§kanbgr, ilag kullanma oykiisii bulunarllar v.b.
durumlardaki olgular da gah§maya almmadr. YBMD grubunda 38 olgu ve kontrol grubunda ya§ ve cinsiyet olarak YBMD grubu ile e§le§dirilmi§ 38 olgu gah§ma kapsamma almdr.
Biitiin olgularda gorme keskinligi, gozigi basmcr (GiB) olgumleri, biomikroskipi, indirekt oftalmaskopi ile fundus muayeneleri yaprldr. YBMD grubundaki ol- gulara fundus floresein anjiografi tetkiki yaplldr. YBMD tamsr; retina pigment epiteli ve/veya retina duyu tabaka- sr seroz veya hemorajik dekolmam veya diskiform skar varlrgmda veya keskin smrrh, depigmente, 175 )lm'den
daha geni§, altta koroid damarlanmn izlendigi jeografik atrofi varhgmda veya 3 veya daha fazla drusenin varh- gmda konuldu (17).
Biyokimyasal olgumler; Siileyman Demirel Univer- sitesi, Trp Fakiiltesi Ara§tlrma ve Uygulama Hastanesi Biyokimya laboratuvannda yaprldr. Biyokimyasal 61- giimler igin venoz kan omekleri sabah ag kamma (en az
10 saat aghk sonrasmda), heparinli tliplere almdr. Hrzh bir §ekilde hemolizat hazrrlandr. bmekler gah§ma yapr- lana kadar -20°'de saklandr.
MDA diizeyleri TEARS (Tiyobarbitiirik asit reaktif substans) olarak olgiildu. Tiyobarbitlirik asid tepkime- sinde, lipid igerigi, dli§lik pH'da, TBA varhgmda rsrtlla- rak 532 nm'de maksimum absorbans veren stabil krrmr- zr-pembe bir renk elde edildi. Olu§an rengin §iddeki plazma MDA konsantrasyonu ile dogru orantrhdrr (18).
SOD olgumu Flohe ve arkada§lanmn yontemine go- re yaprldr (19). Bu metodda ksantin ve ksantin oksidaz superoksit radikali uretir. Superoksit radikalleri tarafm- dan sitokrom c'nin reduksiyonu 550 nm'de takip edilir.
SOD superoksit igin yan§arak sitokrom c'nin rediiksiyon hrzmr azaltlr. Numune ve standartlanrpibsorbans degi§i- mi olgiildukten sonra a§agrdaki formtile gore % inhibis- yonlar hesaplandr (19).
% inhibisyon = 100 -(~A numune (standart) I ~A
kor). 100
GSH-Px olgiimii Paglia ve Valentine yontemine go- re yaprldr (20). GSH-Px glutatyonun kumen hidroperok- sitle oksidasyonunu katalizler. Glutatyon reduktaz ve NADPH varhgmda okside glutatyon redukte forma gev- rilirken NADPH ile NADP'e donli§lir. 340 nm'de NADPH'm absorbansmdaki dii§me okunarak GSH-Px aktivitesi hesaplandr.
Katalaz aktivitesinin olgum prensibi H202'in de- kompozisyon hrz sabitinin (S-1, 1c), belirlenmesine da- yamr.
Hrz sabiti, k= (1/~t)x ln (At!A2)
A 1 ve A2, h ve t2 zamanlanndaki H202'ni absorbans degeridir. Katalaz aktivitesi k/mlt eritrosit sedimenti ola- rak ifade edildi (21).
Glutatyon tayinin prensibi; eritrositlerin nonprotein siilfidril gruplan redukte GSH formundadrr. Disiilfid kromojen bir bile§ik olan 5,5'- Dithiobis (2-Nitrobenzo- ik asid) (DTNB) siilfidril gruplann san renkli bile§ige indirgemesiyle olu§an kromojenin absorbansmm 412 nm'de olgiilmesiyle saptanmaktadrr (22).
Sonuglar ortalama ± sem (standart hata ortalamasr) olarak verildi.
J I
Y a§a Bagh Maku1a Dejenerasansh Olgu1arda Antioksidan Aktivite 651
Tablo 1. Ya§a Bagh Makuta Dejenerasansz ve kontrol gruplarznda cins, ya§, eritrosit Gluthation diizeyi, GPx aktivitesi, SOD aktivitesi, katalaz aktivitesi ile MDA dilzeyi degerleri (ortalama ± standart hata ortalamasz)
YBMD (n:38)
Kadm/Erkek 22/16
Ya§ (Yll) 65.42 ± 1.12
GSH (pg/m1) 52.97 ± 0.52
GPx (U/1) 49.80 ± 1.36
Kat (k/m1) 3.14 ± 1.73
SOD (U/m1) 2512.57 ± 5.35
MDA (nmol/m1) 10.43 ± 3.17
istatistiksel analizler i<;in 'independent student t' tes- ti (2-tailed) uygulandi.. Anlamhhk smm 0.05 olarak alm- dl. istatistikler SPSS (Stirtim 7.5) program1yla yaplld1.
BULGULAR
YBMD grubundaki 38 olgunun; 33'tinde drusen saptand1. 25 olguda keskin smuh, depigmente, 175 pm'den daha geni§, altta koroid damarlanmn izlendigi jeografik atrofi saptand1. 18 olguda retina pigment epite- li ve/veya retina duyu tabakas1 seroz veya hemorajik de- kolmam gozlendi. 13 olguda disiform nedbe }zlendi.
YBMD ve kontrol gruplannda cins, ya§, plazma Gluthation dtizeyi, GPx aktivitesi, SOD aktivitesi, kata- laz aktivitesi ile MDA dtizeyi degerleri toplu olarak Tablo 1 'de sunulmu§tUr.
YBMD ve kontrol gruplan cins, ya§, eritrosit GPx, SOD, katalaz aktivitesi ile MDA ve Gluthation dtizeyle- ri yonlerinden kar§lla§tmldl.
GPx aktivitesi di§mdaki parametrelerde gruplar ara- smda anlamh fark yoktu. GPx aktivitesi YBMD grubun- da kontrol grubuna gore anlamh olarak daha ytiksekti.
TARTI~MA
Serum antioksidanlanndan vitamin-E'nin ya§lanma ile azald1g1 gosterilmi§tir (23). YBMD olgulannda da vitamin E, C ve beta-karotein azald1g1 bildirilmi§tir (24).
Bulgular antioksidan savunma mekanizmalanndaki azalmamn YBMD patogenezinde rol ald1g1 gorti§tinti desteklemektedir.
GPx ytiksek seviyede silier epitelde ve daha dti§tik seviyede retinada iiretilmektedir (25), akoz humorde de varhg1 gosterilmi§tir (26). Chu ve arkada§lan (27) GPx'in <;e§itli organlarda lokal ve plazmada sistemik olarak antioksidan etkinligini gostermi§lerdir. Biz ol-
Kontrol (n:38) p
22/16
64.57 ± 0.90 0.582 0.562
58.09 ± 0.29 1.872 0.065
40.57 ± 1.10 5.246 0.001
3.26 ± 1.60 0.546 0.587
2585.73 ± 5.37 0.416 0.679
9.82 ±2.94 0.456 0.650
<;timlerimizi eritrositlerde yaptlk. Eritrosit i<;i ol<;timler plazmaya gore daha az fakti:irden etkilenmekte ve daha iyi fikir vermektedir.
<;ah§mam1zda YBMD grubunda GSH seviyesi kontrol grubundan anlamh olarak daha dti§iik bulundu.
Antioksidan olarak GSH aktivitesi, GSH konsantrasyo- nu veya GSH/GSSG fonksiyonu olarak a<;Iklanabilir.
GSH'u substrat olarak kullanan enzimlerin miktan re- dtikte GSH'a bag1mh olabilir.
GSH'm rediikte veya okside olmas1 hticre fonksi- yonlanm <;ok yakmdan etkilemektedir. Ornegin; hticre- deki gen ekspresyonu (28), hticre proliferasyon hlZl (29) ve apoptosis (30) hticre redoks potansiyeli ile baglantlh- dir.
Delcourt ve arkada§larl YBMD olan olgularda yap- tlklan <;ah§mada plazma GPx seviyesini kontrol grubuna gore ytiksek olarak buldular (31). Bu sonu<; <;ah§mamiz- da elde edilen bulgular ile paralellik gostermektedir. <;a- h§mamizda bulunan GSH dtizeylerindeki dii§iikltik art- ill!§ GPx aktivitesine bagh ttikenmeye bagland1. Sonu<;
GSH dtizeylerindeki dti§tikltigtin antioksidan kapasitede azalmaya yol a<;mas1 beklenebilir.
<;ah§mada YBMD grubundaki olgularda oksidatif stresin kontrol grubuna gore daha fazla oldugu saptand1.
Bu kamy1 istatistiksel olmamakla birlikte yiiksek bulu- nan MDA diizeyleri de destekledi. Kontrol grubu ile YBMD grubu arasmda anlamh ya§ ve cinsiyet farkl yokken elde edilen bu sonu<; YBMD grubunun daha farkh etyolojik faktorlere sahip oldugunu gosterir.
<;ah§mada ol<;tilen diger antioksidan enzimlerden SOD ve kat aktivitelerinde her nekadar bir azalma go- rtilse de anlamh bir degi§iklik bulunmad1. Ashnda ser- best radikal iiretiminde bir artl§a bagh enzim degi§iklik- leri oldugu dii§iintiliirse GPx'le birlikte diger enzimlerde de benzer degi§iklikler beklenirdi fakat sadece GPx'de gortilen degi§iklik sadece GPx'i etkileyen bir faktortin
652 Yavuz Bardak, Yusuf Ozertiirk, Nam1k Deliba§
YBMD patogenezinde rol olabilecegini dii§iindiirmekte- dir.
Sonu<;: olarak elde ettigimiz bulgular YBMD olgula- nnda artml§ oksidatif stresin varhgm1 gostermektedir.
KAYNAKLAR
1. National Society to Prevent Blindness. Vision problems in the US data analysis: definitions, data sources, detailed data tables, analysis, interpretation. New York: National Society to Prevent Blindness. 1980;pp:1-46
2. Young RW: Pathophysiology of age-related macular de- generation. Surv Ophthalmol1987; 31:291-306
3. Ferris FL: Senile macular degeneration: review of epide- miological features. Am J Epidemiol1983;118:132-151 4. Snodderly DM: Evidence for protection against age rela-
ted macular degeneration (AMD) by caretenoids and anti- oxidant vitamins. Am J Clin Nutrition 1995; 62:14485- 14615
5. Klein R, Klein BEK, Linton KLP, DeMets DL: The Bea- ver Dam eye study. The relation of age related maculo- pathy to smoking. Am J Epidemiol1993;137: 190-200 6. Babizhayev MA: Failure to withstand oxidative stress in-
duced by phospholipid hydroperoxides as a possible cau- se of the lens opacities in systemic diseases and ageing.
Biochim Biophys Acta 1996;1315:87-99
7. Bunce GE, Hess JL: Biochemical changes associated with selenite-induced cataract in the rat. Exp Eye Res 1981;33:505-514
8. Gerster H. Review: Antioxidant protection of the ageing macula. Age Ageing 1991;20:60-69
9. Macular Photocoagulation Study Group. Laser photocoa- gulation for juxtafoveal choroidal neovascularization. Fi- ve-year results from randomized clinical trials. Arch Oph- thalmol 1994; 112:500-509
10. Bast A, Goris RJA: Oxidative stress. Biochemistry and human disease. Pharm Wekbl Sci 1989; 11:199-206 11. Cheeseman KH, Slater TF: An introduction to free radical
biochemistry. Br Med Bull1993;49:48l-493
12. Hatemi H, Ta§an E: Serbest radikaller ve diabet. Endokri- nolojide Yoneli§ler 1995; 2:33-44
13. Murray RK, Mayes PA, Granner DK, Rodwel VW. Cc;ev.
Mente§ G, Ersoz B) Harper'in Biyokimyas1. Ban§ Kitabe- vi istanbul, 1993;pp:143, 853
14. McCord JM: Human disease, free radicals and oxi- dant/antioxidant balance. Clin Biochem 1993; 26:351-357 15. Sevanian A, Hochstein P: Mechanisms and consequences of lipid peroxidation in biological systems. Annu Rev Nutr 1985;5:365-390
16. Winkler BS, Orselli SM, Rex TS: The redox couple bet- ween gluthation and ascorbic acid: A chemichal and physiological perspective. Free Radic Bioi Med 1994; 17:333-349
17. Bird AC, Bressler NM, Bressler SB: An international classification and grading system for age-related maculo- pathy and age-related macular degeneration. The interna- tional ARM Epidemiological Study Group. Surv Ophthal- mol 1995;39:367-374
18. Jain SK, Me VieR, Duett J, Herbst JJ: Erythrocyte memb- rane lipid peroxidation and glycosylated hemoglobin in diabetes. Diabetes 1989;38: 1539-1543
19. Flohe L, Otting F: Superoxide dismutase assays. Methods Enzymol1984;105:93-104
20. Paglia DE, Valentine WN: Studies on the quantitative and qualitative characterization of erythrocyte glutathione pe- roxidase. J Lab Clin Med 1967;70:158-169
21. Aebi H: Catalase in vitro. Methods Enzymol 1984;
105:121-127
22. Beutler E, Duron 0, Kelly BM: Improved method for in vitro determination of blood glutathione. J Lab Clin Med 1963; 61:882-888
23. Vandewoude MFJ, Vandewoude MG: Vitamin E status in normal population. The influence of age. J Am Coli Nutr 1987;6:307-31 I
24. Bono A, Caimi G, Catania A, Soma A, Pandolfo L: Red cell peroxide metabolism in diabetes mellitus. Horm Me- tab Res 1987;19:264-266
25. Martin-Alonso JM, Ghosh S, Coca-Prados M: Cloning of the bovine plasla selenium-dependent glutathione peroxi- dase (GP) eDNA from the ocular ciliary epithelium: exp- ression of the plasma and cellular forms within the mam- malian eye. J Biochem (Tokyo) 1993; 114:284-29 I 26. Haung W, Koralewska-Makar A, Bauer B, Akesson B:
Extracellular glutathione peroxidase and ascorbic acid in aqueous humor and serum of patients operated on for ca- taract. Clin Chim Acta 1997; 28; 261: 117-130
27. Chu FF, Esworthy RS, Doroshow JH, Doan K, Liu XF:
Expression of plasma glutathione peroxidase in human li- ver in addition to kidney, heart, lung, and breast in hu- mans and rodents. Blood 1992 15;79:3233-3238 28. Abate C, Patel L, Rauscher FJ 3d, CurranT: Redox regu-
lation of fos and jun DNA-binding activity in vitro. Sci- ence. 1990 7;249:1157-1161
29. Hwang C, sinsky AJ: The role of oxidation reduction po- tential in monitoring growth of cultured mamalian cells.
In: Spier RE, Griffiths JB, Meignier B eds. Production of biologicals from animal cells in culture. Oxford Halley Court, 1991:548-567
30. Malorni W, Rivabene R, Santini MT, Donelli G: N- acetylcysteine inhibits apoptosis and decreases viral par- ticles in HIV-chronically infected U937 cells. FEBS Lett.
1993 19;327:75-78
31. Delcourt C, ristol JP, Leger CL, Descomps, B, Papoz L:
Associations of antioxidant enzymes with cataract and age-related macular degeneration. Ophthalmology 1999; 106:215-222
