Malathion Uygulanan Ratlarda Kafeik Asit Fenetil Ester’in (CAPE) Karaciğer Histopatolojisi ve Oksidatif Stres Üzerine Etkisi 1 Gaziantep Üniversitesi, İslahiye Meslek Yüksekokulu, Veterinerlik Bölümü, Gaziantep 2 Çukurova Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Adana. Gökhan NUR 1, H.Ahmet DEVECİ 1, İzzettin GÜLER 1, M.Tahir HÜSUNET 2, Özlem NUR 1

Amaç Bu çalışmada, tarımsal aktivitelerde yaygın olarak kullanılan bir insektisit olan malathion’un oksidatif stres üzerine olan etkilerinin tespiti amaçlanmıştır.

Genel Bilgi  Pestisit, zararlı organizmaları engellemek, kontrol altına almak ya da zararlarını azaltmak için kullanılan madde ya da maddelerden oluşan karışımlardır.  Pestisit, kimyasal bir madde, virüs ya da bakteri gibi biyolojik bir ajan, antimikrobik, dezenfektan ya da herhangi bir araç olabilmektedir.

Pestisitler; Etkiledikleri canlı türlerine ve kullanım alanlarına göre İnsektisitler: Böcekleri öldürenler Rodendisitler: Kemiricileri öldürenler Fungusitler: Mantarları öldürenler Bakterisitler: Bakterileri öldürenler Mitisitler: Keneleri öldürenler Larvasitler: Larvaları öldürenler Nematositler: Solucanları öldürenler Akarisitler: Örümcekleri öldürenler Mollusitler: Salyangozları öldürenler Herbisitler: Yabancı otları öldürenler

 Organik fosforlu insektisitler toksik etkilerini kolinasteraz inhibitörü olarak gösterirler. Tiyoesterleri “okso” şekline dönüştükten sonra inhibitör özelliği kazanırlar.  Buna göre organik fosforlu insektisitler doğrudan veya dolaylı etki gösterirler

Malathion, (2-(dimetoksitiyofosforiltiyo)suksinik asit dietil ester) non-sistemik, geniş spektrumlu organofosfat insektisittir. Malathionla birçok zehirlenme olayı pestisit ile çalışanlarda ya da kaza ile küçük çocukların Malathion’a maruz kalması sonucu meydana gelmektedir. Rapor edilen bir Malathion zehirlenmesinde %0,5 Malathion içeren aerosol bombasına maruz kalan çocukta ciddi kolinesteraz inhibisyonu görülmüştür. Malathion

 Diğer organofosfatlı bileşikler gibi malathion da asetilkolinesteraz inhibisyonu yaparak çeşitli böceklerde, hayvanlarda ve de insanlarda hayati tehlike oluşturabilecek şekilde hasar verebilir.  Yüksek lipid içereiğine sahip bitkilerde malathion kalıntılarına sıklıkla rastlanmaktadır. Meyve ve sebzelerin sadece su ile yıkanması bu kalıntıların uzaklaşması için yeterli değildir. Sindirim, inhalasyon veya deriden absorbsiyonla kolayca insan vücuduna girebilir.

 Toksisitenin bağlı olduğu en önemli etmen karboksi ester grubunun varlığıdır ki bu grup memeli karaciğerinde bulunan karboksiesterazlarla hidrolize uğrar. Böceklerde bu enzim bulunmamaktadır ve biyodönüşüm ile daha toksik türev olan malaokson oluşur.  Malathion insektisiti malaoksona metabolize olduktan sonra asetilkolinesterazı geri dönüşümsüz olarak inhibe etmektedir.

 Malathion memelilerde ve böceklerde karışık fonksiyonlu oksidazlar ile malaoksona dönüşmektedir.  Malaokson, malathiona oranla 900 kez daha zehirlidir ve insan karaciğerinde önemli zararlar oluşturabilmektedir.

 Malathion toksisitesi asetilkolinesteraz inhibisyonu, oksidatif stres indüksiyonu, karaciğer hasarı ve böbrek fonksiyonun bozulmasıyla ilişkilendirilmektedir.  Özellikle oral yolla vücuda giren toksik maddeler ya da ilaçların detoksifikasyonu karaciğerde gerçekleştirilir.

CAPE  Kafeik asit fenetil ester (CAPE), arıların bitkilerden topladığı özütte bulunan keskin, güzel kokulu propolis maddesinin aktif bir bileşenidir.  Bu bileşen metabolik faaliyetler sonucu çıkan O 2. radikallerini ve ksantin oksidaz sistemi tarafından oluşturulan Reaktif oksijen türlerini (ROT) temizlediği bildirilmektedir.

Material and Methods Bu çalışmada, her grupta 10 olmak üzere 40 adet Sparaque Dawley ırkı sıçandan 4 grup oluşturuldu. Control Group (Oil) ( C) Malathion Group (MAL) Malathion+CAPE Group (Mal+CAPE) CAPE Group 5 ml/kg corn oil 40 mg/kg Malathion 10 μmol/kg CAPE+40 mg/kg Malathion 10 μmol/kg CAPE

 Oluşturulan gruplar; Grup I (Control): Gavaj yoluyla 5 ml/kg dozda mısır yağı uygulanan. Grup II (Malathion): Gavaj yoluyla 40 mg/kg malathion uygulanan. Grup III (Malathion+CAPE): İntraperitoneal yolla CAPE (10 µmol/kg) ve 1 saat sonra Gavaj yoluyla malathion (40 mg/kg) uygulanan. Grup IV (CAPE): İntraperitoneal yolla CAPE (10 µmol/kg) uygulanan.

 Hayvanlar ketamin/ksilazin anestezi altında servikal dislokasyonla sakrifiye edildikten sonra kanları intrakardiyak yolla alındı. Elde edilen plazma örneklerinde total antioksidan, total oksidan ve total sialik asit seviyeleri ölçüldü.  Histolojik analiz için alınan karaciğer dokusu %10 luk tamponlu formol solüsyonu içerisinde tespit edildi.  Tespit sonrası rutin doku takibi (dereceli alkoller, metil benzoat ve benzol takibi) ardından alınan dokular parafine gömülerek bloklardan önceden krom alum jelatin (CAG) ile kaplanmış lamlara mikrotom ile 5 µm’lik seri kesitler alındı.  Alınan kesitlere histolojik boyama yöntemlerinden hematoksilen-eosin uygulanarak histopatolojik değişimler ışık mikroskobik düzeyde incelendi

Verilerin analizi: Çalışmadan elde edilen verilerin istatistiksel işlemleri SPSS paket programında (SPSS, 2003) yapılmıştır. Deney grubu ortalamaları arasında farklılık olup olmadığı tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ve eğer deney grupları ortalamaları arasında farklılık varsa gözlenen bu farklılığın hangi grup ya da gruplardan kaynaklandığının saptanılması için grup ortalamaları üzerinde ‘‘Anova-Duncan’’ testi uygulanmıştır ve p<0.05 değeri istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir.

Biochemical Findings

 Hayvanlar ketamin/ksilazin anestezi altında servikal dislokasyonla öldürüldükten sonra kanları intrakardiyak yolla alındı. Elde edilen plazma örneklerinde total antioksidan, total oksidan ve total sialik asit seviyeleri ölçüldü.  Grupların biyokimyasal verilerinin istatistiksel karşılaştırması sonucunda; total antioksidan kapasite bakımından, kontrol ve CAPE grubu arasında istatistiki bir fark yoktur (p>0,05).  Malathion uygulanan grup ile diğer tüm gruplar arasındaki istatistiki fark önemlidir (p<0,05).  Yine malathion ve CAPE uygulamasının birlikte yapıldığı grup ile diğer tüm gruplar arasındaki fark önemlidir (p<0,01).

 Total oksidan kapasitenin değerlendirmesinde ise kontrol ve CAPE grubu arasındaki fark önemsizken (p>0,05), malathion uygulanan grup ile diğer tüm gruplar arasındaki fark önemlidir (p<0,05).  Aynı şekilde malathion+CAPE uygulanan grup ile diğer tüm gruplar arasındaki fark önemlidir (p<0,05).  Son olarak gruplar total sialik asit düzeyleri açısından karşılaştırıldığında; kontrol ve CAPE grupları arasında istatistiki bir fark gözlenmezken (p>0,05), malathion uygulanan grup ile malathion+CAPE uygulanan grup birbirlerinden ve diğer tüm gruplardan istatistiki anlamda farklıdır (p<0,05) (Table 1).

Histopathologic Findings  Çalışma sonunda alınan karaciğer dokuları tespit ve doku takibi aşamalarından sonra parafine gömülerek elde edilen bloklardan mikrotom yardımı ile alınan 5 µm’lik seri kesitler hematoksilen-eosin ile boyandıktan sonra ışık mikroskobik düzeyde incelendi.  Gruplardan elde edilen kesitlerin histopatolojik incelemeleri sonucu; kontrol ve CAPE grubunda vena centralis ve portal alanın normal görünümde olduğu, hepatosit diziliminin düzenli olduğu gözlenmiştir (Fig.1. a, f) Fig 1. The effect of Caffeic acid phenethyl ester (10 µmol/kg), corn oil (5 ml/kg) and malathion (40 mg/kg) either separately or 1 h after malathion histology of liver section by using hematoxylin and staining (H&E): (a) control group: hepatocytes (arrows), s: sinusoid, kc: kupffer cells, cv: central veins, (b, c) Malathion group: regenerative binuclear hepatocytes (arrows), ci: cell infiltrations, sc: sinusoidal congestion, vp: portal veins, db: ductus biliferi, (d, e) Malathion+CAPE group: sc: sinusoidal congestion, regenerative binuclear hepatocytes (arrows), ci: cell infiltrations, cv: central veins, vp: portal veins, db: ductus biliferi, (f) CAPE group: hepatocytes (arrows), kc: kupffer cells, cv: central veins, (bar: 50 µm).

Gruplardan elde edilen kesitlerin histopatolojik incelemeleri sonucu; kontrol ve CAPE grubunda vena centralis ve portal alanın normal görünümde olduğu, hepatosit diziliminin düzenli olduğu gözlenmiştir (Fig.1. a, f) Fig 1. The effect of Caffeic acid phenethyl ester (10 µmol/kg), corn oil (5 ml/kg) and malathion (40 mg/kg) either separately or 1 h after malathion histology of liver section by using hematoxylin and staining (H&E): (a) control group: hepatocytes (arrows), s: sinusoid, kc: kupffer cells, cv: central veins, (b, c) Malathion group: regenerative binuclear hepatocytes (arrows), ci: cell infiltrations, sc: sinusoidal congestion, vp: portal veins, db: ductus biliferi, (d, e) Malathion+CAPE group: sc: sinusoidal congestion, regenerative binuclear hepatocytes (arrows), ci: cell infiltrations, cv: central veins, vp: portal veins, db: ductus biliferi, (f) CAPE group: hepatocytes (arrows), kc: kupffer cells, cv: central veins, (bar: 50 µm).

Malathion uygulanan gruptan elde edilen kesitlerde, ven etrafında (sentral ve portal) hiperemi, sentral ve portal ven etrafında hücre infiltrasyonları, nekrotik ve dejeneratif bölgeler tespit edildi (Fig 1. b, c). Fig 1. The effect of Caffeic acid phenethyl ester (10 µ mol/kg), corn oil (5 ml/kg) and malathion (40 mg/kg) either separately or 1 h after malathion histology of liver section by using hematoxylin and staining (H&E): (a) control group: hepatocytes (arrows), s: sinusoid, kc: kupffer cells, cv: central veins, (b, c) Malathion group: regenerative binuclear hepatocytes (arrows), ci: cell infiltrations, sc: sinusoidal congestion, vp: portal veins, db: ductus biliferi, (d, e) Malathion+CAPE group: sc: sinusoidal congestion, regenerative binuclear hepatocytes (arrows), ci: cell infiltrations, cv: central veins, vp: portal veins, db: ductus biliferi, (f) CAPE group: hepatocytes (arrows), kc: kupffer cells, cv: central veins, (bar: 50 µm).

Malathion uygulamasına karşı koruyucu olarak uygulanan CAPE grubunda ise lezyonların şiddetinde ve sıklığında azalma g ö r ü lmekle birlikte malathion grubundaki lezyonlar (sentral ve portal vende konjesyon ve etrafında h ü cre infiltrasyonları) tespit edildi (Fig 1. d, e).

 Organofosfatlı insektisitlerin yaygın kullanımı, insan ve diğer birçok canlıda zehirlenmelere ve hatta ölümlere neden olabilmektedir.  Çalışmamız sonucunda malathionun kullanılan dozda oksidatif stresi arttırdığı ve karaciğer üzerinde toksik etkiye sahip olduğu tespit edildi.  Malathion uygulamasına karşı koruyucu etkisi araştırılan CAPE ‘nin malathionun toksik etkisi sonucu oluşan oksidatif stresi azalttığı ancak tedavi amacıyla tek başına kullanılmasının yeterli olamayacağı düşünülmektedir.

DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜRLER