Endosülfan ve okratoksin-A’nın birlikte sıçanlarda toksisitesi: histopatolojik değişiklikleri

---

Özet

Bu çalışmanın amacı, histopatolojik değişikliklerini göz önüne alarak, endosülfan ve okratoksin-A’nın (OTA) birleşik halde yetişkin erkek sıçanlara olan etkilerini inceleme ve karşılaştırmadır. Yetişkin erkek sıçanları, her gruba 10 tane sıçan gelmek üzere, rastgele 4 gruplara (bireysel uygulama, birleşik ve kontrol grubu) atandı.Birinci yedirme grubunda her birine 4 ppm dozunda OTA yedirildi, ikinci yedirme grubunda oral besleme aracılığıyla 1 kg sert buğdaya 5 mg endosülfan ekleyip kom yağında yedirildi, üçüncü yedirme grubunda endosülfan ve OTA 30 gün boyunca birleşik verildi.Dördüncü grup kontrol grup olduğundan toksinsiz yemek yedirildi.30 günlük uygulama sonrasında %10 tamponlu formalinin içinde histopatolojik araştırma için doku toplandı.Hematoksilin ve eozin boyalı bölmeler, endosülfan yedirilen gruba kıyasla OTA yedirilen grupta daha da ciddi olan böbrek ve karaciğerde değişken bozulma eğilimli ve nekrotik değişiklikler gösterdi.Yalnız, sonuçlar sadece endosülfan veya sadece OTA yedirilen gruplara kıyasla, birleşik yedirilen gruplarda çok daha belirgindi. Güncel bulgular, OTA ve endosülfanların hastalık sebeplerinde daha belirgin rol oynayabilecek biriken etkileri olabileceğini gösterdi

Anahtar Kelimeler:Okratoksin-A,endosülfan,toksisite,histopatoloji,karaciğer, böbrek

Mikotoksinler, mısır gevreği (mısır, buğday, yulaf ve arpa) ve mısır gevreği yan ürünleri gibi, neredeyse tüm tarımsal ürünlerde bulunur.Küf veya fungi neredeyse her mahsulde iklim koşullarına göre değişken miktarlarda bulunur.Küf büyümesini engellemek için yemek ve hayvan yemi ürünlerin doğru saklanması çok önemlidir.Uygunsuz depolama şekilleri ise aşırı mikotoksinkontaminasyonuna neden olabilir, güncel tarımsal olarak yaygın pestisit eğilimi,tüketim için zehirli hale gelen pestisit kontaminasyonuna neden olabilir. Bu kontaminasyonlar, mahsullerin ekonomik değerinin düşmesinin yanı sıra insan sağlığına da ciddi problemler sunabilir.

Endosülfan yenilebilir ve yenilemez mahsullerde kulalnılan, kalıcı, toksik, geniş-spektrumlu organo-klorininsektisi ve akarisidir. Genellikle tarım, bağcılık ve çiçekçilikte kullanılmış ve kalıcı organik kirletici madde olarak kayda alınmıştır. Hindistan’ın Kerala bölgesinde bulunan Kasargod’unPadre köyünde, endosülfanın, kan, yağ, süt, sebzeler, akaju yaprakları, toprak ve suyu kontamine ettiği raporlanmıştır.

Karaciğer, akciğer, merkezi sinir sistemi, genital sistem, pankreas vs. de dâhil olmak üzere, hem insan hem hayvanların organlarında toksik etkileri vardır. Endosülfan, üreme ve gelişimsel bozukluğa neden olan endokrin engelleyici görevi görür: deneysel hayvanlarda bağışıklık bastırması ve kansere de neden olduğu raporlanmıştır.

Okratoksin-A (OTA), Aspergillus ve Pennicillium`un sayısız özellikleri tarafından salgılanan en toksik mikotoksinlerden biridir. OTA’nın dünya çapında kontaminasyonları, gevrek ve fıstık, kümes hayvanı yemleri, hayvan yemleri, yeşil kahve çekirdeği, kakao çekirdekleri, şarap üzümler, kuru üzüm, ve bira da olmak üzere birçok yemeklerde raporlanmıştır. OTA’nın toksik belirtileri nefrotoksisite, teratojenisite, immünotoksisite, karsinojenisite, ve mutajenisite’yi de kapsar. OTA’nın aynı zamanda, insan Balkan Nefropatisi’ne de neden olduğu düşünülüyor. Bu yüzden, böbrek OTA’nın ana hedeflerinden biri olarak düşünülüyor.Hayvan yeminde yaygın olarak bulunması nedeniyle, OTA’ya maruz kalmamak neredeyse imkansızdır.

Dahası, gerçek hayatta organizmalar eş zamanlı birden fazla toksin veya kirleticiye maruz kalır.Araştırma, bu nedenle erkek sıçanların OTA ve Endosülfana birleşik maruz kalma sonrası karaciğer ve böbreklerindeki patolojik değişiklikleri incelemeye adanmıştır.

Materyaller ve metotlar

OTA’nın üretim ve analizi

Aspergillusochraceus NRRL-3174, ilk başta, Amerika Birleşik Devletlerinin Illinois eyaleti, Peoria’da bulunan Tarımsal Kullanışlılık Araştırma Ulusal Merkezinde üretilmişti. Trenk ve iş arkadaşlarının da önerdiği gibi ilk olarak mısır üzerinde üretilmişti. Toksin örneğinin ele geçirme ve temizleme işlemi AOAC metodu tarafından ve OTA çoğaltılması TLC tarayıcısı tarafından yapılmıştı. (CAMAG,İsviçre).

Zehirli yemin hazırlanması

Kültürü alınmış mısır tozunun bazal oranına (mikotoksin varlığının negatif olduğu kanıtlanmış olan temele) OTA eklemesi yapılmıştır, ekleme 1 kg yeme 4 mg OTA gelecek şekilde ayarlanmıştır.Toksin ve karıştırılmış yemden alınan temsili miktar alınmış ve gelecekte düzgün karıştırılmasından emin olunması için çoğaltılmıştır.

Endosülfan dozu

Endosülfan mısır yapında çözülmüştür ve 1 kilogramlık vücut ağırlığına 5 mg gelecek şekilde 30 gün boyunca erkek sıçanlara oral beslenme ile verilmiştir. Kontrol grubuna ise, endosülfan uygulanmış sıçanların aldığı mısır yağı miktarı kadar miktar verilmiştir.

Deneysel plan

Yetişkin erkek Wistar sıçanları (7-8 haftalık yaş ve 180±20 g ağırlık),HingistanVereriner Araştırma Enstitüsünün Laboratuvar Hayvan Kaynaklarından alınmıştır ve gerektiği zamana kadar standart diyette tutulmuş ve suları verilmiştir. 1 haftalık alışma süresi sonrasında, hayvanlar 10’luk 4 adet gruplara ayrılmış ve şöyle uygulamalar geçirmişlerdir; birinci grup 1 kg ağırlığa 4 mg OTA seviyeli yem ile beslenmiştir;ikinci grup hayvanlar oral beslenme yoluyla 1 kg ağırlığa 5 mg endosülfan oranı ile beslenmiştir; üçüncü grup hem OTA (1 kg ağırlığa 4 mg) hem endosülfan (1 kg ağırlığa 5 mg) beslenmiştir ve dördüncü grup mikotoksinsiz bazal bir diyet ile beslenmiştir. Tüm prosedürler ve hayvanların fedaları Hayvan Etik Kurulu Enstitüsü ve Hayvanlarda Deneyleri Yönetim ve Kontrol Komitesinin onayladığı kılavuza uyar şekilde gerçekleştirilmiştir.

Patolojik değişiklikler

Tüm grupların karaciğer ve böbrekleri ortalama patolojik

değişiklikler için taranmıştır.Islak organ ağırlıkları, işlem yapmak için toplanan doku öncesi kayıtlara geçirilmiştir. Histopatolojik çalışmalar için temsili doku örnekleri %10 destekli formalinde alınmıştır. Dokular uygunca işlenmiş ve parafin mumuna yerleştirilmiştir. Bölmeler Hematoksilin ve eosin boyası ile boyanmıştır ve ışık mikroskopu altında incelenmiştir.

İstatistik Analiz

Araştırma sırasında toplanan veriler, gruplar arasındaki araç değişikliklerini belirlemek için öğrencilerin ‘t’ testi kullanılmıştır. Tüm analizler GraphPadInStat (San Diego, ABD) yazılımı ile gerçekleştirilmişti Tüm önemli açıklamalar <0.05’lik bir negatif olasılık oranına dayanılarak yapılmıştır.

Sonuç

Ortalama lezyon ve böbrek ve karaciğerin genel ağırlığı

30 gün boyunca OTA, Endosülfan veya onların birleşmiş hali yedirilen farelerde yapılan makroskobik araştırmalar karaciğer yüzeyinde fokal alanlar gösterdi. Karaciğer az soluk ve deri değiştirmişti Kontrol grubu ile kıyasla, sadece OTA yedirilen birinci grupta ve OTA ve endosülfan yedirilen üçüncü grupta karaciğer ağırlığında azalma görüldü. Düşüş özellikle üçüncü grupta yüksekti..

Okratoksin-A(OTA)uygulama

Böbrek

.Kontrol grubuna göre, OTA uygulanan hayvanların yakınsal karışık tübüllerinde dejeneratif değişiklikler ile birlikte lümende pembemsi homojenik kütle bulundu.Bazı tübüller fiknotik ve karyorhektik çekirdekler gösterdi. Vasküler sıkışıklık hem kabukta hem ilikte bulundu.Birkaç glomeruli, bowman alanının proteinli kütle birikimi nedeniyle genişlediğini gösterdi. Tubüler lümenin sıralanan epitel hücrelerin dejenerasyon ve şişme nedeniyle yok olması nedeniyle yok olduğu gözlemlendi.

Figür1.Böbrek bölümü normal gromerüller ve yakın ve uzaksal karışık tübüller gösteriyor.H&E×100.

Tablo1.Yetişkin erkek sıçanlara OTA ve endosülfan uygulama sonrası karaciğer ve böbreğin ortalama ağırlığı.

Grup→     KontrolOTAEndosülfan     Birleşik    Önem

                                    (ES)                    (OTA+ES)

Organlar	Organ ağırlığının ortalama alınması±SE (n=10)
Karaciğer Böbrek	3.93±0.24b 3.27±0.66a 3.57±0.18ab   3.12±0.11a 1.03±0.07b 0.79±99a     0.86±0.04b     0.70±0.064	P<0.05 P<0.05

En azından bir süper simge taşıyan ortalama gruplar arasında çok da fark etmemiştir.

Karaciğer

Toksinsiz beslenen sıçanların karaciğer şemaları düzgündü.(Figür3).InKarşılaştırıldığında, OTA yedirilen sıçanların hepatositleri granüler sitoplazmada dejeneratif ve nekrotik değişiklikler gösterdi.(Figür 4).Çoğu hepatositlerdeki sitoplazma soluk veya daha az lekeliydi. Merkezi ve portal damarlar ile hepatik sinüs eğrileri, az ile orta arasında tıkanma gösterdi Merkezi lob bölümünün hepatositlerinde hafiften ortaya kadar yağ değişiklikleri gözlemlendi. (Figür 4)

Endosülfan uygulaması
Böbrek

İkinci gruptaki yakınsal karışık tübüller, sıralama hücrelerinde dejenerasyon ve nekroz ortaya çıkardı Tubüller lümen, ayrı nekrozlu pembemsi kütlenin varlığını ortaya koydu (Figür 5). .Inter-tubüler damarlar hafifçe tıkanmış görüntülendi.

Karaciğer

Sadece OTA alan grup ile kıyasla, endosülfan alan ikinci gruplardaki hepatositler, granüler sitoplazmada hafif dejenerasyon gösterdi(Figür6).

Endosülfan + OTA birleşik uygulama

Böbrek

Üçüncü grupta, yakınsal karışık tubüller epitel hücrelerin sıralanmasında vaküolasyonlar ve sitoplazmanın pembemsi granüllerinde dejeneratif değişiklikler gösterdi.(Figür7).Hücrelerin şişmesi lümenin tıkanmasına neden oldu. Bazı glomeruli, pembemsi homojenlerin varlığını gösterdi

Karaciğer

Üçüncü grup hayvanlarında hepatik sinusoidler ve portal damarları hafif ve orta derece arası tıkanma gösterdi.Hepatositlerde sitoplazmadaki ince granüllerde şişme ve bazen iki çekirdek gözlemlendi. Hepatik lobüllerdejenerasyon ve küçükten büyüğe yağ kofullarının varlığının, çekirdeği perifere ittiğini gösterdi.(Figür 8). Thesefatty Bu yağ değişiklikleri genellikle merkezi damar etrafında gözlemlendi. Bazı yerlerde portal lobüllerin merkezinde, portal üçlüsünün etrafında mononükleer hücre tepkileri gözlemlendi.

Nekrozlu fokal alanlarda, izole hepatositler hepatik özel dokunun birkaç yerinde gözlemlendi. (Figür 8).

Tartışma

Ortalama gözlenen lezyonlar şişmiş ve biraz benekli karaciğer ve biraz soluk böbreklerdi.Bu organların da genel ağırlıklarının azalmış olduğu gözlemlendi. Karaciğer ve böbrekteki bu değişiklikler, birleşik OTA ve Endosülfan grubunda, tekli gruplara göre daha baskındı Bu gözlemler daha önce fark edilen bulgular ile eşleşmektedir.

Karaciğer ve böbreklerin kesin ortalama organ ağırlığı, endosülfan verilmiş sıçanlarda ve civcivlerde aynıydı. Bizim organ ağırlığı hakkında yaptığımız gözlemlemelere karşın, karaciğer ve böbrekte daha önce yapılan çalışmalar bir büyüme gözlemlemiştir. Bu değişiklikler yaş, cinsiyet ve hayvanlardaki baskı, aracın veya uygulama rejimeni değişikliği gibi birçok değişik faktörlerden kaynaklanabilir.OTA ve Endosülfan kendi başlarına karaciğer ve böbrekte solgunlaşma ve histopatolojik incelemede görünen dejeneratif etkilere atanabilecek karaciğer hassaslaşmasına neden olur.OTA ve Endosülfan hepatotoksik ve nefratoksik olarak bilinir.Bu efektler bizim deneysel sıçanımızda görüntülenmiştir.Karaciğerdeki değişiklikler doğasında dejeneratifti, örneğin yağ değişiklikleri ve vasküler tıkanma.Benzer değişiklikler daha önce çalışma yapanlar tarafından da başka hayvanlarda bulunmuştur, mesela sıçan, tavşanlar ve kümes hayvanları.Böbrek tübüllerinde ve böbrek kan hücrelerinde bulunan dejeneratif ve vasküler değişiklikler, daha önceki bulgular ile örtüşmektedir.OTA veya Endosülfan dozajlarının düşüklüğü nedeniyle güncel çalışmada bulunan ortalama veya mikroskobik sonuçlar hafif olarak sınıflandırılabilir.Böbreklerdeki histopatolojik değişiklikler, bir bölümünü de olsa, bu deneysel sıçanların bir önceki incelemede kaydedilen serum analizlerindeki fonksiyonel değişikliklerini açıklamasına yardımcı olur.Güncel araştırmadan OTA ve Endosülfanın böbrek ve karaciğere birleşik halde tek halde olduğundan daha çok toksik olduğu sonucuna varılmıştır.

Competinginterests

Theauthorsdeclarethattheyhavenocompetinginterests.

Authors’contributions

Authors’contributions	SNK	BB	AGT	KPS	RS	AKJ
Researchconceptanddesign	✓	--	✓	--	✓	--
Collectionand/orassemblyofdata	✓	--	--	✓	--	--
Dataanalysisandinterpretation	✓	--	--	✓	--	--
Writingthearticle	✓	✓	--	--	--	✓
Criticalrevisionofthearticle	--	--	--	--	--	✓
Finalapprovalofarticle	--	--	--	--	--	✓
Statisticalanalysis	--	--	✓	✓	--	✓

Acknowledgement

Theresearcherswouldliketoacknowledgethehelpextended

byIn-charge,DivisionofPathology,IndianVeterinary

ResearchInstitute.

Publicationhistory

Editor:LingyanWang,OregonHealth&ScienceUniversity,Portland.

EIC:GaetanoGiuseppeMagro,UniversityofCatania,Italy. Received:29-Sep-2015FinalRevised:03-Nov-2015

Accepted:13-Nov-2015Published:23-Nov-2015

Combined toxicity of endosulfan and ochratoxin-A in rats: histopathological changes

Shashi Nandar Kumar¹, Banajit Bastia¹, Avinash Gopal Telang², Karam Pal Singh², Rambir Singh³ and Arun Kumar Jain^1*

*Correspondence: Arun Kumar Jain [email protected]

1. Environmental Toxicology Lab, National Institute of Pathology (ICMR), Safdarjung Hospital Campus, New Delhi-110029, India.

Çeviren ve Derleyen ; Ayşegül Kazan

Kaynak:<http://www.hoajonline.com/histology/2055-091X/2/22>

 

---