Search

Metallomics is a rapidly growing research area investigating the interaction of metals with biological mol- ecules e.g. DNA, proteins and metabolites in living systems. It aims the understanding of all metal de- pendent metabolic processes such as uptake, transport, storage and excretion at molecular level. In order to access the qualitative and quantitative information of metals, which mostly occur at trace amounts and in the form of non-covalent complexes with biological ligands in a highly complex biological matrix, and to elucidate the metal-dependent life processes, metallomics utilizes the state of the art analytical and spectroscopic tech- niques. The mostly used approach for the analysis of metal complexes by preserving native metal species is the hyphenation of a chromatographic or an electrophoretic technique for high resolution separation with an elemental e.g., ICP-MS or molecular e.g., ESI-MS or MALDI-MS spectrometry technique for detection and/ or identification. X-ray absorption and X-ray fluorescence spectrometry and in-silico approaches with bioinfor- matics are among other main techniques/methodologies contributing the research activities in metallomics. This study highlights the basic terms, primarily used analytical approaches, state-of-the art instrumental tech- niques and very representative recent applications in the field., Metallomik, canlılarda metallerin biyolojik moleküllerle örn.,DNA, proteinler ve metabolitler etkileşimini inceleyen ve hızla gelişen bir araştırma alanıdır. Metallerin biyolojik sistemde geçirdiği tüm metabolik süreçlerin alım, taşınma, depolanma ve atılım gibi moleküler düzeyde anlaşılmasını hedefler. Metaller, biyolojik sistemlerde eser düzeylerde, genellikle kovalent olmayan koordinasyon kompleksleri halinde ve oldukça karmaşık bir biyolojik çevrede bulunur. Bu nedenle metallomik, metallere ilişkin nitel ve nicel bilgi edinilmesi ve metal-bağımlı yaşamsal süreçlerin aydınlatılması amacıyla, ileri analitik ve spektroskopik tekniklerden yararlanır. Metalik türlerin fizyolojik ortamdaki doğal formunu korumak suretiyle metal komplekslerinin analizi için en yaygın yaklaşım, Hibrit Tekniklerin kullanılmasıdır; bu sistemde, bileşenlerin yüksek çözünürlükte ayrımı için kromatografik veya elektroforetik bir teknik ile tayin ve/veya tanımlama için element örn., ICPMS veya moleküle örn., ESI-MS veya MALDI-MS özgül bir spektrometrik teknik birlikte kullanılmaktadır. X-ışınları absorpsiyon ve X-ışınları floresans spektroskopisi teknikleri ile bilgisayar-destekli teknolojileri içeren biyoinformatik yaklaşımlar da metallomik alanındaki araştırmalara katkı sağlayan diğer araçlar arasındadır. Bu çalışmada alanla ilgili temel kavramlar, kullanılan başlıca analitik yaklaşımlar ve ileri aletsel teknikler ele alınmış ve yakın zamanda yapılmış çalışmalardan örnekler seçilerek derlenmiştir

102 ÖZET Krom Toksisitesinde Serbest Radikallerin Rolü ve Antidot Araştırmaları Bu çalışmada, hekzavalan kromun Cr(VI), indüklediği lipid peroksidasyon üzerine N- Asetilsistein (NAS) ve Taurin (TAU)'in preventif ve antidotal etkileri araştırılmıştır. Erkek Swiss Albino farelere, intraperitonal yolla hekzavalan krom bileşiği olarak potasyum dikromat (20 mg Cr/kg) uygulanmıştır. Karaciğer ve böbrek dokularında, lipid peroksidasyonun bir göstergesi olarak malondialdehit (MDA) düzeyleri, antioksidan enzimlerden süperoksit dismutaz (SOD) ve katalaz (CAT) enzim aktiviteleri, doku glutatyon (GSH) düzeyleri ve doku Cr düzeyleri ölçülmüştür. Preventif ve antidotal etkileri araştırılan NAS (200mg/kg) ve TAU(lg/kg), Cr(VI) verilmesinden bir saat önce veya sonra uygulanmıştır. Bulgularımıza göre; a) Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında Cr(VI) verilen farelerin karaciğer ve böbrek dokularında; MDA düzeylerinin istatistiksel açıdan anlamlı olarak arttığı, GSH düzeyleri ile SOD ve CAT antioksidan enzim aktivitelerinin ise anlamlı olarak azaldığı gözlenmiştir. b) Cr(VI) uygulamasından önce NAS verilmesinin, karaciğer ve böbrek MDA düzeylerinde istatistiksel olarak anlamlı bir azalma sağladığı; diğer taraftan, Cr(VI)'dan sonra NAS uygulanmasının karaciğer MDA düzeyleri üzerinde benzer düzenleyici etkiyi göstermediği; ancak, bu uygulamanın, böbrek MDA düzeylerinde önemli bir azalma sağladığı gözlenmiştir. TAU'nun preventif ve antidotal amaçlı uygulamaları, her iki dokuda MDA düzeylerinde istatistiksel olarak anlamlı bir azalmaya neden olmuştur. c) Karaciğer dokusunda, NAS ve TAU'nun maruziyet sonrası verilmesinin, Cr(VI) uygulaması nedeniyle ortaya çıkan GSH düzeyi azalmasını düzenlediği; ancak, önceden uygulamanın etkinliği artırdığı görülmüştür. Böbrek dokusunda, Cr(VI)'dan önce NAS ve TAU uygulaması, GSH düzeylerinde istatistiksel olarak anlamlı bir düzelme sağlamıştır; ancak, NAS ve TAU'nun maruziyet sonrası uygulaması, GSH düzeylerini etkilememiştir. d) Karaciğer dokusunda, NAS ve TAU'nun preventif amaçlı uygulanmasının, SOD ve CAT enzim aktivitelerinde görülen inhibisyonu azalttığı; buna karşılık, NAS ve TAU'nun antidotal uygulamalarının, enzim aktivitelerini istenen düzeyde arttıramadığı görülmüştür. Böbrek dokusunda, NAS ve TAU'nun Cr(VI) maruziyetinden önce ve sonra uygulanması ile SOD enzim aktivitesinde düzelme sağlandığı; ancak, CAT enzim aktivitesi üzerinde yalnız TAU'nun preventif uygulamasının önemli bir etki oluşturduğu, TAU'nun antidotal amaçlı, NAS'ın antidotal ve preventif amaçlı verilmesinin ise bu enzim aktivitesinde düzenleyici etkisinin daha az olduğu görülmüştür. e) NAS ve TAU'nun Cr(VI) maruziyetinden önce ve sonra uygulanmasının, karaciğer dokusu Cr düzeyini azalttığı; ancak, bu etkilerin istatistiksel olarak anlamlı olmadığı görülmüştür. Böbrek dokusunda ise NAS ve TAU'nun, maruziyet sonrası uygulanmasında, doku krom düzeyini belirli oranda azaltmasına karşın; preventif uygulamalarının daha etkili olduğu gözlenmiştir. En etkin uygulamanın, TAU'nun Cr(VI) maruziyetinden önce verilmesi olduğu ve böbrek Cr düzeyini istatistiksel olarak anlamlı şekilde azalttığı bulunmuştur. Anahtar Kelimeler: Krom toksisitesi, lipid peroksidasyon, antioksidanlar, N-Asetilsistein, Taurin 103 SUMMARY The Role Of Free Radicals In Chromium Toxicity and Antidote Researches In this study, the preventive and antidotal effects of N-Acetylcysteine (NAC) and Taurine (TAU) on lipid peroxidation induced by hexavalent chromium Cr(VI), were investigated. Potassium dichromate (20 mg Cr/kg) as hexavalent chromium compound was administered intraperitoneal ly to male Swiss Albino mice. Malondialdehyde (MDA) levels as a biomarker of lipid peroxidation, superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) enzyme activities as antioxidant enzyme, tissue glutathione (GSH) and tissue Cr levels were determined in liver and kidney tissues. NAC (200 mg/kg) and TAU (lg/kg), which were investigated for their antidotal and preventive effects, were given an hour before or after Cr(VI)-treatment. Our results were as follows: a) It was observed that MDA levels were significantly elevated, GSH levels were significantly decreased, SOD and CAT antioxidant enzyme activities were suppressed in the liver and kidney tissues of Cr(VI)-treated mice as compared to control group. b) It was observed that NAC treatment before Cr(VI) caused a significant reduction in the liver and kidney MDA levels, on the other hand NAC treatment after Cr(VI) did not exert the similar rebalancing effect on the liver MDA levels, but it caused a significant reduction in the kidney MDA levels. Pre- and post-treatment of TAU resulted in a significant reduction in the MDA levels in both tissues examined. c) In the liver tissue, post-treatment of NAC and TAU, restored the GSH levels decreased by Cr(VI)-administration, while pre-treatment of these antioxidants was more effective. In the kidney tissue, NAC and TAU treatment before Cr(VI), caused a significant restoration of GSH levels, in contrast NAC and TAU post-treatment did not affect GSH levels. d) It was shown that in the liver tissue, pre-treatment of NAC and TAU diminished the SOD and CAT enzyme activity inhibition, whereas post-treatment of antioxidants could not increase these antioxidant enzyme activities sufficiently. In the kidney tissue, pre- and post-treatment of NAC and TAU resulted in improvement in the SOD enzyme activity, but on the catalase enzyme activity, only pre-treatment of TAU exerted a significant effect while NAC pre-treatment or post-treatment and TAU post- treatment had slightly modulating effect on this enzyme activity. e) In the liver tissue, Cr levels were decreased by NAC and TAU pre- or post-treatment but the effects were not statistically significant. On the other hand, in the kidney tissue it was observed that post-treatment of NAC and TAU caused a slight decrease in tissue-Cr levels however pre-treatments were more effective. The most effective treatment was found to be pre-treatment of TAU which decreased kidney-Cr levels significantly. Key words: Chromium toxicity, lipid peroxidation, antioxidants, N-Acetylcysteine, Taurine 1211

Acrylonitrile, an important industrial monomer, is used widely, on a large scale, in the manufacture of acrylic fibers, polymers, resins, plastics and as a chemical intermediate. In this study, properties, production, uses, sources of exposure, chemobiokinetic, metabolism and toxicity of acrylonitrile, which is important for both human health and environment, is reviewed, Önemli bir endüstriyel monomer olan akrilonitril, akrilik elyaf, polimer, reçine, plastik üretiminde ve bir kimyasal ara ürün olarak, geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bu derlemede, insan sağlığı ve çevre açısından önemli olan akrilonitrilin özellikleri, üretim ve kullanımı, maruziyet kaynakları, kemobiyokinetiği, metabolizması ve toksisitesi üzerinde durulmuştur