Karbondioksit ve karbonmonoksite maruz bırakılan sıçanlarda biyokimyasal ve moleküler genetik parametrelerin değişimi

Abstract

Toksikolojik analizlerin objektif kriterler sağlayarak, herhangi bir kuşkuya yer vermeden sonuçlanması analizlerin adli olayların aydınlatımasındaki önemini göstermektedir. Örneğin; otopsi esnasında soğuğa bağlı gelişen bir ölü lekesinin karbonmonoksit zehirlenmesinde de benzer şekilde görülebileceği Adli Tıp pratiğinde karşılaşılan bir durumdur. Aynı zaman da açık bir alanda yanan bir cesetten bakılan kanda karboksihemoglobin (COHb) seviyesinin ölümcül sınırlar içerisinde olmaması tanı ve ayırıcı tanılarda problemlere yol açabilmektedir. Gelişen analiz yöntemi ve bu yöntemlerin uygulandığı cihazları adli toksikoloji alanında kullanmak daha az metaryal ile daha net sonuçlar vermek Adli Toksikoloji ve Adli Tıbbın teknoloji ile birlikte ilerlemesine katkıda bulunacaktır. Biyokimyasal ve Genetik Toksikolojinin gelişimi ile ölçümü yapılabilen genotoksisite reaksiyonları, Adli Toksikolojinin sağlayacağı interdisipliner yaklaşımlarla Adli Tıbbın gelişimi ve kriminal olayların daha etkin bir şekilde aydınlatılmasına katkıda bulunacaktır. Karbonmonoksitin neden olduğu asfiksilerde, karboksihemoglobin (CO-Hb) düzeyi kullanılmakla birlikte, oluşan toksisite durumunun her insanda farklılık göstermesi ve ağırlık derecesinin her zaman için COHb düzeyi ile korale olmaması nedeniyle farklı mekanizmaların da toksisitede yer aldığı düşünülmektedir. Bu durumun açıklanması için karboksihemoglobinden daha spesipik belirteçler bulmaya yönelik çalışmalar gün geçtikçe artmaktadır. Asfiksi olgularının ayrımında klasik bilgi olarak globin türevi olan hemoglobin ve miyoglobin üzerinden teoriler öne sürülmektedir. Neuroglobin (Nöroglobin) ise globin türevleri içerisinde bulunan yeni tanımlanmış bir monomerik globin türevidir. Nöro-endokrin dokularda nöroprotektif rolü olduğu yönünde çalışmalar yapılan ve nöroglobin, 2000'li yılların başında tanımlanmıştır. Nöroglobinin; hemoglobin ve myoglobin gibi hem- türevi içeren, insan ve omurgalılarda bulunan solunumsal bir protein olduğu belirtilmektedir. Çalışmalarda Merkezi sinir sisteminde (MSS) ve Çevresel Sinir Sistemi (ÇSS) en yüksek ifade düzeyine sahip olduğu, retinada yüksek olmakla birlikte esas olarak beyinde sentezlendiği bildirilmiştir. Adenohipofiz, böbrek üstü bezi, testisler gibi endokrin dokularda sentezlendiği yönünde görüşler mevcuttur. Beyinde hasar nedeniyle oluşan durumlarda, arsenik gibi nörotoksik ajanlara bağlı oluşan durumlarda nöroglobin sentezi ile ilgili çalışmalar yapılmıştır. Bu araştırmada karbondioksit ve karbonmonoksite maruz kalan ratların beyin ve kan dokusunda biyokimyasal parametrelerin değişimi, beyin dokusunda nöroglobin gen ifade seviyeleri ve histopatolojik olarak beyin dokusundaki değişimlerin belirlenmesi amaçlandı. Nöroglobin sentezinin karbonmonoksitin etkisi ile karbondioksitin etkisinden farklı miktarda oluşacağı hipotezi kuruldu. Yapılan çalışmadan çıkan sonuçlara göre; sıçanlardan alınan kan gazlarında maruz kontrol grubuna göre karbondioksit grubunda pCO2, karbonmonoksit grubunda pHCO yüksekliği kontrol grubuna göre yüksek bulunmuştur. pH ve HCO3 değerleri arasındaki farklılığa bağlı oksidan streste artış olduğu düşünülmüştür. Histopatolojik analizlere bakıldığında, karbonmonoksit grubunda olan nöronal hasarın karbonmonoksit grubuna göre daha ciddi seviyelerde olduğu anlaşılmaktadır. Karbonmonksit ve karbondioksidin oluşturduğu asfiksi mekanizmalarının farklılığı bu duruma neden olabilir. Karbondioksitin globüler affinitesinin karbonmonoksite göre düşük olması ve oksijene tersinir bağlanmanın kolaylıkla sağlanması, karbondiokisit maruzyetindeki hasarın göreceli olarak hafif olmasını açıklayabilir. Biyokimyasal analizlerde kontrol grubuna göre her iki grupta da oksidan/antioksidan dengesizlik olduğu ve oksidan aktivitenin artmış olduğu görülmüştür. Oksidan stresin artmış olmasının organizmada çeşitli metabolik düzensizliklere neden olacağı bilinmektedir. Her iki maruziyet arasında farklılıklar bulunması literatür bilgilerini doğrulamaktadır. Genetik toksikoloji açısından Türkiye'de ilk kez yaptığımız çalışmamızın hipotezinde ön gördüğümüz nöroglobin mRNA seviyesi ile ilgili değişikliklerin olduğu, ancak gruplar arası istatistiksel olarak anlamlı bir farklılığın bu dozlar ve sürede gerçekleşmediği görülmüştür. Grupların ortalaması düşünüldüğünde her iki grubun ortalamasının da kontrol grubundan yüksek olduğu görülmektedir. Nöroprotektif etkisi olan ve hipokside sentezlendiği belirtilen nöroglobin mRNA'sının sentezlenme düzeyi, verilen gazların maruziyet süresi ve maruz bırakılan dozların değişimi sağlandığında, bu çalışmadan farklı sonuçlar alınabilmesini sağlayabilir. Ayrıca bir mRNA'nın sadece bir adet protein sentezi ile sınırlı kalmaması, birden fazla veya ortam koşullarına göre değişken miktarda protein sentezi sağladığı bilinmektedir. Bu nedenle nöroglobinin protein seviyesi ile nöroglobin mRNA düzeyinin birbirinden farklı olabileceğini unutmamak gerekir. Çalışmamızın, genetik toksikolojiyi ilgilendiren bu tür deneysel hayvan çalışmalarının yapılmasına örnek olacağını düşünmekteyiz. Ayrıca adli toksikoloji açısından henüz ülkemizde gelişmemiş olan interdisipliner bir yaklaşıma da öncülük etmiş olmanın gururunu yaşamaktayız. Anahtar kelimeler: Karbonmonoksit Zehirlenmesi, Karbondioksit Maruziyeti, Asfiksi, Nöroglobin, CO-Hb