Ratlarda deneysel hipotiroidizm ve hipertiroidizmin kan plazmasında bazı serbest radikal ve antioksidan sistem parametreleri üzerine etkileri

Abstract

Bu araştırmada, deneysel olarak propiltiyourasil (PTU) aracılığı ile hipotiroidizm ve L-tiroksin (L-T4) aracılığı ile hipertiroidizm oluşturulan ratlarda oksidatif stresin göstergelerinden tiyobarbitürik asit reaktif maddeleri (TBARS), nitrik oksit (NO) ve 8-hydroxy-2' -deoxyguanosine (8-OHdG) ile antioksidan savunma mekanizması bileşenlerinden süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), glutatyon peroksidaz (GSH-Px), total glutatyon (GSH) ve total antioksidan kapasite (TAS) plazma düzeylerinde meydana gelen değişimlerin belirlenmesi amaçlandı. Araştırmada sağlıklı 70 adet, yaklaşık 300-350 g ağırlığında, 12 haftalık erkek Wistar Albino ırkı rattan yararlanıldı. Çalışmada 10 günlük adaptasyon periyodunun ardından rastgele seçilen 7 rattan alınan örneklerden elde edilen veriler, tüm gruplar için 0. gün değeri olarak kabul edildi. Daha sonra ratlar; kontrol, hipotiroid ve hipertiroid olmak üzere 3 gruba ayrıldı. Başlangıçta her bir grupta 7'şer adedi yedek olmak üzere 21 hayvan bulunmaktaydı. Bunların, 7'si 3. haftada, 7'si de 6. haftada kullanıldı. Hipotiroidizm ve hipertiroidizm sırasıyla PTU (6-n-propil-2-tiourasil; %0,05 w/v) ve L-T4 (L-tiroksin; %0,0012 w/v) içme sularına katılarak gerçekleştirildi. Araştırmada kullanılan ratların, canlı ağırlıkları ve yem tüketimleri kaydedildi. Uygulamaların başlatıldığı 0. gün ve araştırmanın 3. ve 6. haftalarında kontrol, hipotiroid ve hipertiroid gruplarındaki ratların kalplerinden, eter anestezisi altında kan alındı. Toplanan kanların, plazma ve serumları elde edildi. Serum örneklerinden, tiroid uyarıcı hormon (TSH), total triiyodotironin (TT3), serbest T3 (fT3), total tiroksin (TT4), serbest T4 (fT4) düzeyleri ve plazma örneklerinden TBARS, NO, 8-OHdG, SOD, CAT, GSH-Px, total GSH ve TAS düzeyleri belirlendi. Kontrol grubu 0. gün, 3. ve 6. hafta değerlerine göre, hipotiroid grubun 3. ve 6. haftalardaki serum TSH değerlerinde artış (p<0,05), hipertiroid grubunun ise 3. ve 6. hafta değerlerinde düşüş (p<0,05) gözlendi. Serum TT3, fT3, TT4, fT4 değerlerinde, 0. gün, 3. ve 6. hafta kontrol grubu değerlerine göre, 3. ve 6. hafta hipotiroid grubu değerleri azalırken (p<0,05), 3. ve 6. hafta hipertiroid grubu değerlerinde ise artış (p<0,05) gözlendi. Ratların canlı ağırlıkları, 3. haftada kontrol grubu ile karşılaştırıldığında hipertiroid grubunda, 6. haftada ise yine kontrol grubununkine göre hem hipotiroid hem de hipertiroid gruplarında azaldı (p<0,05). Yem tüketimleri 3. ve 6. haftalarda kontrol gruplarınkine göre hipotiroid grubunda azaldı (p<0,05), hipertiroid grubunda ise arttı (p<0,05). Hipotiroid ve hipertiroid grupların 3. ve 6. hafta plazma TBARS değerleri, 0.gün, 3. ve 6. hafta kontrol grubu değerlerine göre arttı (p<0,05). Hipotiroid ve hipertiroid grupların 3. hafta plazma NO değerleri, hem 0.gün hem de aynı haftadaki kontrol grubu değerlerine göre azalırken (p<0,05), 6. haftada hipertiroid grubu değeri diğer gruplara kıyasla düşük (p<0,05) bulundu. DNA hasarı belirteçi 8-OHdG plazma düzeylerinde, aynı örneklem zamanlarında gruplararası farklılık görülmedi. Ancak, 3. hafta hipertiroid grubu değeri, 0. gün kontrol grubuna kıyasla yükselirken (p<0,05), 6. hafta bu fark ortadan kalktı. Hipotiroid ve hipertiroid gruplarının 3. ve 6. hafta plazma SOD değerleri, 3. ve 6. hafta kontrol grubu değerlerine kıyasla yükseldi (p<0,05). Plazma CAT değerleri, 6. hafta hipotiroid grubunda, 0. gün ve 6. hafta kontrol grubu değerlerine göre arttı (p<0,05). Plazma GSH-Px değerleri, 6. hafta hipotiroid grubunda 0. gün ve 6. hafta kontrol grubu değerlerine göre düşük (p<0,05), 6. hafta hipertiroid grubunda ise 3. hafta hipertiroid grubu ve 6. hafta hipotiroid grubu değerlerine nazaran yüksek (p<0,05) bulundu. Plazma total GSH değerleri, 3. hafta hipotiroid grubunda 3. hafta kontrol grubuna göre düşüktü (p<0,05). Plazma TAS değerleri, 3. hafta hipotiroid grubuna göre 3. hafta hipertiroid grubunda düşük (p<0,05) düzeylerdeydi. Ancak, 6. hafta plazma total GSH ve TAS düzeylerinde gruplar arası farklılık ortadan kalktı. Sonuç olarak, hipotiroidizm ve hipertiroidizmde lipid peroksidasyonu ve oksidatif stresin meydana geldiği ancak, antioksidan sistem parametrelerindeki önemli artışlar sebebiyle oksidan/antioksidan dengenin sağlanmaya ve oksidatif stres kaynaklı hasarların antioksidan savunma mekanizmasıyla en aza indirgenmeye çalışıldığı kanaatine varıldı.

In this study, the aim was to determine the variations on the plasma levels of oxidative stress parameters as thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), nitric oxide (NO), 8-hydroxy-2' –deoxyguanosine (8-OHdG), and the antioxidant defence mechanism components as superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GSH-Px), total glutathione (GSH) and total antioxidant status (TAS) throughout experimental induced hypothyroidism by propylthiouracil (PTU) and hyperthyroidism by L-thyroxine (L-T4) in rats. In this research, 70 male Wistar Albino rats (approximately 300 – 350 g weight, 12 week old) were used. Following ten days of adaptation period, blood samples were collected from seven randomly selected rats and they were used as day 0. Then, rats were divided into three groups as control, hypothyroid and hyperthyroid. Hypothyroidism and hyperthyroidism were induced by PTU (6-n-propyl-2-thiouracil; 0,05%, w/v) and L-T4 (L-thyroxine; 0,0012%, w/v) received in drinking water, respectively. The blood samples were withdrawn under ether anesthetized rats of each group with cardiac puncture at the day 0, 3rd and 6th weeks of the experimental period. The plasma and serum were obtained from collected blood. Total triiodothyronine (TT3), total thyroxine (TT4), free T3 (fT3), free T4 (fT4), thyroid stimulation hormone (TSH) levels were determined from serum and TBARS, NO, 8-OHdG, SOD, CAT, GSH-Px, total GSH and TAS levels were determined from plasma samples. When compared to their respective control groups, in the 3rd and 6th weeks TSH levels increased (p<0,05) in hypothyroidism and decreased in hyperthyroidism (p<0,05). In the 3rd and 6th weeks TT3, fT3, TT4 and fT4 levels decreased (p<0,05) in hypothyroidism and increased (p<0,05) in hyperthyroidism. In the hypothyroid group body weight on the 6th week and food intake on the 3rd and 6th week decreased (p<0,05). In the hyperthyroid group body weight decreased (p<0,05) despite food intake increased (p<0,05) on the 3rd and 6th week. In the 3rd and 6th weeks TBARS levels increased (p<0,05) in both hypo- and hyperthyroid groups when compared to their control groups. In the 3rd week NO levels decreased (p<0,05) in hypo- and hyperthyroid groups when compared to the 3rd week control group, however increased (p<0,05) in the 6th week hypothyroid group. 8-OHdG levels did not changed statistical between groups. In the 3rd and 6th weeks SOD levels increased (p<0,05) in hypo- and hyperthyroid groups when compared to their control groups. Additionally, the rising levels of SOD were found statistically significant between different time points. CAT levels did not changed between groups. In the 6th week hyperthyroidism group GSH-Px levels decreased (p<0,05) when compared to control and hypothyroidism groups. GSH levels were found lower (p<0,05) in the 3rd week hypothyroid group when compared to control group. In the 6th week GSH levels decreased (p<0,05) in hyperthyroid group when compared to 3rd week hyperthyroid group. In the 3rd week hypothyroidism group TAS levels were found higher (p<0,05) than hyperthyroidism group, but in 6th week it decreased (p<0,05) in the hypothyroid group when compared to the 3rd week hypothyroid group. As a result, the lipid peroxidation and oxidative stress may have occurred during hypothyroidism and hyperthyroidism. However, increasing levels of antioxidant system parameters have shown that the oxidant/antioxidant equilibrium has to stay at steady-state levels and the damage related to oxidative stress has to be suppressed by antioxidant defence mechanism. Nevertheless, the tissue or organ damage needs to be taken into consideration due to that lipid peroxidation and NO derived endothelial injury can be formed during hypo- and hyperthyroidism.