RATLARDA MALATHİON KAYNAKLI HEPATOTOKSİSİTEDE OKSİDATİF STRES VE APOPTOZİS ÜZERİNE MORİNİN KORUYUCU ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

Malathion tarım ve halk sağlığı programları için en yaygın kullanılan organofosfatlı pestisittir. Morin ise, bitkilerde doğal olarak bulunan bir flavonoid olup, antioksidan, antiinflamatuvar, antikanser ve hepatoprotektif gibi çeşitli biyolojik aktiviteleri ile dikkat çekmektedir. Çalışmanın amacı, ratlarda akut ve subakut malathion maruziyetinin neden olduğu hepatotoksisitede oksidatif stres ve apoptoz sürecinde rol oynayan parametrelerdeki değişiklikleri incelemek ve morinin bu süreçlere karşı olası koruyucu etkilerini değerlendirmektir. Çalışmada 50 adet 3 aylık erkek Spraque Dawley ırkı rat kullanılmıştır. Çalışmadaki gruplar; kontrol grubu, morin uygulanan grup (200 mg/kg, gavaj yoluyla, 10 gün), subakut malathion uygulanan grup (150 mg/kg/gün, gavaj yoluyla, 21 gün), akut malathion uygulanan grup (300 mg/kg/gün, gavaj yoluyla, 2 gün), subakut malathion+morin uygulanan grup ve akut malathion+morin uygulanan gruptur. Subakut malathion+morin uygulanan grupta morin uygulamasına malathion uygulamasının 12. günü başlanmıştır. Akut malathion+morin uygulanan grupta malathion uygulamasına morin uygulamasının 9. günü başlamıştır. Uygulamalar sonunda kan ve karaciğer doku örneklerinde malondialdehid (MDA), glutatyon (GSH) düzeyleri, glutatyon peroksidaz (GSH-Px), katalaz (KAT), süperoksit dismutaz (SOD), glutatyon-S-transferaz (GST) aktivite tayinleri yapılmıştır. Plazmada aspartat aminotransferaz (AST), alanin aminotransferaz (ALT), alkalen fosfataz (ALP) aktiviteleri analiz edilmiştir. Karaciğerde ELİSA yöntemiyle asetilkolinesteraz (AChE), bütirilkolinesteraz (BChE), tümör nekroz faktör alfa (TNF-?), B hücreli lenfome-2 (Bcl-2), Bcl-2 ile ilişkili X proteini (Bax) ve kaspaz-3 düzeyleri belirlenmiştir. Subakut ve akut malathion uygulanan gruplarda kan ve karaciğer doku örneklerinde MDA, TNF-?, Bax ve kaspaz-3 düzeylerinde, AST, ALT, ALP aktivitelerinde istatistiksel olarak anlamlı bir artış, GSH, AChE, BChE , Bcl-2 düzeyleri, KAT, GSH-Px, SOD, GST, aktiviteleri ise azalma saptanmıştır (p < 0,001). Kan ve karaciğer örneklerinde subakut ve akut malathion uygulanan gruplara göre, subakut ve akut malathion ile beraber morin uygulanan gruplarda MDA, TNF-?, Bax ve kaspaz-3 düzeylerinde, plazma AST, ALT, ALP düzeylerinde anlamlı bir azalma (p < 0,001), GSH, AChE ve BChE, Bcl-2 düzeyinde GSH, AChE, BChE düzeyleri, KAT, GSH-Px, SOD ve GST aktivitelerinde istatistiksel olarak anlamlı artma gözlenmiştir (p < 0.001). Bulgularımız, malathion maruziyetinin oksidatif stresi indüklediğini, karaciğerde ve sistemik dolaşımda ciddi biyokimyasal ve hücresel stres yanıt indikatörlerini tetiklediğini göstermektedir. Apoptozun aktivasyonu ve inflamatuvar yanıtlar, özellikle detoksifikasyon organı olan karaciğerin malathion toksisitesine karşı savunmasız kaldığını ve hücresel hasar gördüğünü göstermektedir. Ayrıca, subakut malathion ve akut malathion uygulanan gruplarda plazma AST, ALT, ALP aktivitelerinin yükselmesi, karaciğer hasarının bir başka göstergesi olarak değerlendirilmektedir. Morinin bildirilen koruyucu etkilerine rağmen, malathionun neden olduğu karaciğer hasarına karşı etkilerine ilişkin çalışma bulunmamaktadır. Bununla birlikte, çalışmada bitkisel kökenli ve çok yönlü biyolojik aktiviteye sahip olan morinin, özellikle pestisit toksisitelerine karşı bir doğal koruyucu olabileceği kanaatine varılmıştır.Malathion is the most commonly used organophosphate pesticide in agricultural and public health programmes. Morin, on the other hand, is a flavonoid naturally found in plants and attracts attention with its various biological activities, such as antioxidant, anti-inflammatory, anticancer and hepatoprotective properties. The aim of this study was to investigate changes in parameters involved in oxidative stress and apoptosis in acute and subacute malathion-induced hepatotoxicity in rats and to evaluate the potential protective effects of morin against these processes. Fifty 3-month-old male Sprague Dawley rats were used in the study. The groups in the study were: the control group, the morin-treated group (200 mg/kg, gavage, 10 days), the subacute malathion-treated group (150 mg/kg/day, gavage, 21 days), the acute malathion-treated group (300 mg/kg/day, gavage, 2 days), the subacute malathion+morin group, and the acute malathion+morin group. In the subacute malathion+morin group, morin administration was initiated on the 12th day of malathion administration. In the acute malathion+morin group, malathion administration was initiated on the 9th day of morin administration. At the end of the treatments, malondialdehyde (MDA) and glutathione (GSH) levels, glutathione peroxidase (GSH-Px), catalase (KAT), superoxide dismutase (SOD), and glutathione-S-transferase (GST) activities were determined in blood and liver tissue samples. In plasma, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), and alkaline phosphatase (ALP) activities were analysed. In the liver, acetylcholinesterase (AChE), butyrylcholinesterase (BChE), tumour necrosis factor alpha (TNF-?), B-cell lymphoma-2 (Bcl-2), Bcl-2-associated X protein (Bax) and caspase-3 levels were determined using the ELISA method. In the subacute and acute malathion-treated groups, statistically significant increases were observed in MDA, TNF-?, Bax, and caspase-3 levels, as well as AST, ALT, and ALP activities in blood and liver tissue samples, while decreases were observed in GSH, AChE, BChE, Bcl-2 levels, CAT, GSH-Px, SOD, GST, were found to decrease (p < 0.001). Compared to the groups treated with subacute and acute malathion, the groups treated with subacute and acute malathion together with morin showed a significant decrease in MDA, TNF-?, Bax, and caspase-3 levels, as well as plasma AST, ALT, and ALP levels (p < 0.001), while GSH, AChE, and BChE levels, as well as CAT, GSH-Px, SOD, and GST activities (p < 0.001). Our findings indicate that malathion exposure induces oxidative stress and triggers serious biochemical and cellular stress response indicators in the liver and systemic circulation. The activation of apoptosis and inflammatory responses indicate that the liver, as a detoxification organ, is vulnerable to malathion toxicity and suffers cellular damage. Additionally, increased plasma AST, ALT, and ALP activities in the subacute and acute malathion-treated groups are considered another indicator of liver damage. Despite the reported protective effects of morin, there are no studies on its effects against liver damage caused by malathion. However, it has been concluded that morin, which is plant-derived and has multifaceted biological activity, may be a natural protector against pesticide toxicity.