Mangan ile indüklenen hücre toksisitesinde mitokondriyal hasarın ve oksidatif stresin rolünün araştırılması

Mangan (Mn) organizma için esansiyel bir element olup vücutta birçok önemli fizyolojik süreçte görev yapar. Ancak çevresel ve mesleksel kaynaklı aşırı Mn maruziyeti özellikle sinir sisteminde hareket ve kognitif işlevlerde bozukluğa neden olabilir. Mn'ın bu etkilerinin ortaya çıkmasında oksidatif stresin rolünün olduğu bildirilmekle birlikte altta yatan mekanizma henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. Bu çalışmadaki amacımız Mn'ın kronik maruziyetinin beyindeki etkilerinin mitokondriyal oksidatif stresle bağlantılı olup olmadığını araştırmaktı. Ayrıca özellikle nörodejeneratif süreçlerdeki antioksidan etkileri bilinen edaravonun (EDA) Mn maruziyetine bağlı gelişen nörotoksisiteye karşı koruyucu etkisi de araştırıldı. Bu amaçla 40 adet erişkin erkek Sprague Dawley sıçan Grup 1: Serum fizyolojik, Grup 2: Mn (10 mg/kg) + serum fizyolojik, Grup 3: Mn + EDA 1mg/kg ve Grup 4: Mn + EDA 5 mg/kg olarak gruplara ayrıldı. Mn ve ilaç uygulamaları 28 gün boyunca intraperitoneal (Mn) ve intramuskuler (EDA) yolla gerçekleştirildi. Bu sürenin sonunda sıçanların kaba motor güçleri ve Mn'ın beyindeki dağılımı MR görüntüleme yöntemi ile tayin edildi. Sonrasında beyin dokuları çıkarıldı ve mitokondri izolasyonu yapıldı. Mitokondriyal örneklerde elektron transport zinciri enzimi kompleks I aktivitesi, lipid peroksid ve protein karbonil düzeyi ölçüldü. Çalışma bulguları tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ve post hoc Bonferonni testleri ile değerlendirildi. İstatistiksel değerlendirmeler Mn'ın beyinde kompleks I aktivitesini anlamlı derecede inhibe ettiğini (p<0.0005), lipid peroksid ve protein karbonil düzeylerini de anlamlı dereced yükselttiğini (p<0.0005) ortaya koydu. EDA'nın Mn ile birlikte uygulanmasının bu etkileri doza bağlı azalttığı gözlendi. Sonuç olarak çalışmamız sıçanda kronik Mn maruziyetinin beyinde yarattığı toksisitenin mitokondriyal oksidatif strese bağlı olarak geliştiğini gösterdi. Çalışmamızın bir diğer sonucu ise, bir antioksidan olan edaravonun Mn maruziyetine bağlı gelişen toksisitenin önlenmesinde etkili bir ajan olabileceğinin gösterilmesi oldu.