Egzersiz yapan sıçanlarda kadmiyumun etkileri

Abstract

İnsanlar için karsinojenik olduğu bilinen kadmiyum, aynı zamanda maruziyeti sonucu böbrek, karaciğer, testis, akciğer ve plasenta gibi dokularda ciddi hasarlara neden olmaktadır. Kadmiyumun kardiyovasküler hastalıklar açısından riski artırdığı ileri sürülmüştür. Fakat kardiyovasküler risklere neden olmasının altında yatan mekanizma henüz aydınlatılamamıştır. Hemoreolojik bozukluklar ve artan anjiotensin dönüştürücü enzim (ACE) seviyeleri hipertansiyon ve diğer kardiyovasküler hastalıkların gelişimine neden olabilirler. Ayrıca endotel kaynaklı üretilen nitrik oksit (NO) damar tonusü ve kan basıncının düzenlenmesi gibi normal kardiyovasküler fonksiyonların devamı için önemlidir. Bu nedenle, endotelyal bozukluklar, öncelikle NO salınımının azalmasına neden olarak kardiyovasküler patolojilerin gelişimine katkıda bulunur. Bu araştırmada, 36 yetişkin erkek Wistar sıçan, kontrol (K, n=9), kadmiyum (Cd, n=9), egzersiz (E, n=9), kadmiyum ve egzersiz grubu (Cd-E, n=9) olmak üzere rastgele 4 gruba ayrılmışlardır. Kadmiyum 1 mg/kg dozda intraperitonel olarak, 25 gün boyunca verilirken, koşu bandında yaptırılan koşu egzersizleri de aynı zamanda 4 hafta süreyle devam etmiştir. Eritrosit deformabilitesi ve agregasyonu, aort ve plazma ACE aktivitesi, plazma nitrit, çinko, bakır ve demir düzeyleri ile ayrıca endotelde hücre ölümü saptanmıştır. Eritrosit deformabilitesinin, K grubuna göre Cd grubunda anlamlı olarak azaldığı, E grubunda arttığı ve Cd-E grubunda konrolle aynı düzeyde kaldığı saptanmıştır. Eritrosit agregasyon indeksi Cd grubunda anlamlı olarak yüksek bulunmuş, diğer gruplarda ise bir fark gözlenmemiştir. Plazma ACE aktivitesinin, kadmiyum grubunda daha yüksek olduğu saptanmıştır. Aort ACE aktivitesi, plazma NO seviyeleri ve endotelyal hücre ölümü bakımından gruplar arasında bir fark bulunamamıştır. Plazma Zn seviyelerinin sadece Cd grubunda önemli düzeyde arttığı, diğer gruplarda ise kontrole göre değişmediği, plazma Cu seviyelerinin ise her iki kadmiyum grubunda da kontrole göre anlamlı olarak arttığı, plazma Fe seviyelerinin ise bu gruplarda anlamlı şekilde düştüğü saptanmıştır.

Cadmium, classified as a human carcinogen, is a wide spread environmental pollutant and causes severe damage to lung, liver, kidney, testis and placenta. It has been suggested that cadmium enhances cardiovascular disease risk but the mechanism by which cadmium affects on cardiovascular system has not been clarified yet. Hemorheological impairment has been associated with cardiovascular abnormalities. Likewise, increased levels of ACE results with hypertension which may cause development of other cardiovascular diseases. It is also known that endothelial derived NO is essential for the continuity of normal cardiovascular functions and particularly for maintaining blood pressure. Therefore, diminished NO release arises from endothelial dysfunction leads to cardiovascular pathologies. Moreover, regular exercise has well-known beneficial effects on reducing the cardiovascular disease risk via improving the endothelial functions. In the present study, thirty-six age-matched male Wistar Albino rats were randomly divided in to four groups, as follows; control (K, n=9), cadmium (Cd, n=9), exercise-trained (E, n=9) and exercise trained-cadmium treated group(Cd-E, n=9). Cadmium was given via i.p. injections at a dose of 1mg/kg for 25 days during which the exercise trained groups also underwent a treadmill running exercise program for four weeks. Erythrocyte deformability and aggregation, aorta and plasma ACE activity, plasma nitrite, Zn, Fe, Cu levels and endothelial cell death were detected. Erythrocyte deformability was significantly impaired in the Cd group whereas it was significantly improved in E group, compared to control and improved in Cd-E group compared to Cd group. Erythrocyte aggregation index was significantly higher in Cd group but did not change in E and Cd-E groups, compared to control. Plasma ACE activity was found to be significantly increased in Cd group, compared to K group. There were no differences in aorta ACE activity, plasma nitrite levels and endothelial cell death among the groups. Plasma Zn levels were found to be significantly higher than control in Cd group. Plasma Cu levels were higher, where as Fe levels were significantly lower in both cadmium groups (Cd, Cd-E).