Sigara günümüzün en önemli halk sağlığı problemlerinin başında gelmektedir. Sigara 4700 tanımlanmış bileşeniyle kompleks bir karışımdır. Sigara içimi sırasında çok sayıda serbest radikal ve reaktif oksijen ürünleri açığa çıkmaktadır ¹. Sigaranın akciğer, larinks, orofarinks, böbrek, mesane, testis ve meme kanserlerine neden olduğu rapor edilmektedir ^2-5. Sigaranın toksik bileşenlerinden en önemlisi nikotindir. Nikotin doku ve serumda kolesterol, fosfolipid, trigliserid ve trigliseritten zengin lipoprotein sentezini artırmaktadır. Nikotinin lipoprotein metabolizmasını etkileyerek atheroskleroza yol açtığı bildirilmektedir ⁶. Sigaranın içinde bulunan ve oldukça toksik maddelerden biri de kadmiyumdur. Uzun süreli kadmiyum maruziyeti bu metalin karaciğer ve böbrekte birikmesine neden olurken akut maruziyeti karaciğerde birikmesine neden olmaktadır. Kadmiyum uygulaması karaciğerde apoptozisi indüklemektedir ⁷. Bu bağlamda sigara dumanının uzun süre inhalasyonu karaciğer dokusunu etkilemektedir. Ratlarda yapılan deneyler sonucunda sigaraya bağlı olarak hepatositlerde lipid tanecikleri, sinüzoidlerde genişleme ve düzensizlik meydana geldiği saptanmıştır ⁸.

Melatonin yaşlanma-karşıtı, kimyasal karsinogenlere karşı DNA’yı koruyucu etkisi olan ve pineal bezden salgılanan bir hormondur. Antioksidan aktivitesi reaktif serbest radikallere karşı direk kovucu etkisinden daha çok antioksidatif enzimleri sitümüle etme yeteneği ile ortaya çıkmaktadır ⁹. C vitamini kollagen, karnitin ve nörotransmitterlerin biyosentezi için gerekli olan suda çözünebilen önemli vitaminlerden biridir. Diyetle alınan askorbik asit kalp hastalıklarından dolayı olabilecek ölüm insidansını azaltmaktadır. Stres, sigara, alkol, ateş ve viral enfeksiyonlar kan-askorbik asit düzeyinin hızla düşmesine neden olurlar ¹⁰

Bu çalışmada bir çok organda kanserojenik etkisi olduğu bilinen sigaranın, karaciğer dokusunda oluşturduğu hasara karşı uygulanan melatonin ve C vitamininin koruyucu etkilerinin belirlenmesi amaçlandı.

Çalışmayla ilgili olarak Fırat Üniversitesi Tıp Fakültesi Etik Kurulundan onay alındı ve “ Guide for the Care and Use of Laboratory Animals” prensiplerine uyularak hayvan haklarının korunmasıyla ilgili gereken titizlik gösterildi. Bu çalışmada 24 adet Wistar cinsi ergin dişi sıçan kullanıldı.

Sıçanlar 4 gruba ayrıldı. Birinci grup kontrol; ikinci grup 3 ay boyunca günde iki kez 1’er saat ikişer adet sigara (Birinci- Tekel) soluyan; üçüncü grup 3 ay boyunca günde iki kez 1’er saat ikişer adet sigara soluyan ve 4mg/kg intraperitoneal melatonin enjekte edilen; dördüncü grup ise 3 ay boyunca günde iki kez 1’er saat ikişer adet sigara soluyan ve 40mg/kg intraperitoneal C vitamini enjekte edilen sıçanlardan oluşturuldu. Sıçanlara sigara solutmak için ebatları 50x35x36 cm, kalınlığı 0.5 mm ve iç hacmi yaklaşık 0.060m3 olan cam kabin hazırlanarak silikon ile izole edildi. Kabin içine bir ucu dışarıda akvaryum motoruna bağlı olan plastik boru yerleştirildi. Sigara soluyacak olan sıçanlar cam kabin içine alındı.

Plastik borunun kabin içindeki ucuna her uygulamada iki adet yanan sigara takılıp motor ile puflandı. Deney sonunda, sıçanlardan eter anestezisi altında karaciğer dokuları alındı. Karaciğer dokularının bir kısmı serum fizyolojik (% 0,9’luk NaCl) ile yıkandıktan sonra % 1,15 KCl ile 1:10 oranda sulandırılarak homojenize edildi. Homojenat soğutmalı santrifüjde (Sorvall RC-5B) 1.000 g’de 15 dakika santrifüj edilerek süpernatant alındı. MDA düzeyi Ohkawa ve ark. ¹¹’nın modifiye ettiği yönteme göre saptandı. Yağ asidi peroksidasyonunun son ürünü olan MDA, tiyobarbitürik asit ile reaksiyona girerek pembe renkli bir kompleks oluşturmaktadır. Oluşan bu pembe renk 532 nm’de okunmaktadır.

H₂O₂’in katalaz tarafından yıkım hızı, H₂O₂’in 240 nm dalga boyunda ışığı absorbe etmesinden yararlanılarak spektrofotometrik olarak Aebi ¹² yöntemi ile ölçüldü. Glutatyon (GSH) düzeyi Elman yöntemine göre tayin edildi ¹³.

Sonuçlar Mann-Whitney U testi ile değerlendirildi. Gruplar arası farklılıklar için p<0,05 değeri anlamlı olarak kabul edildi.

Dokuların bir kısmı ise %10’luk formaldehit ile 24 saat süreyle tespit edildi. Takiben 24 saat boyunca musluk suyunda yıkanan dokular, dereceli alkol serilerinden geçirilerek dehidrasyon sağlandı. Dokular ksilolde şeffaflaştırıldı ve parafin infiltrasyonu yapıldıktan sonra bloklandı. Parafin bloklardan alınan 5µm (mikrometre) kesitler Hematoksilen- Eozin ve Masson’nun üçlü boyası ile boyandı ve Olympus BH2 fotomikroskopla incelenerek fotoğraflar elde edildi.

Çalışmamızda ışık mikroskobik incelemelerde kontrol grubuna ait karaciğer dokuları normal olarak gözlendi (Şekil 1).

Şekil 1: Grup I. Portal alan, sinüzoidler ve hepatositler normal yapıda izlenmekte. H&E X 240

Deney süresince sadece sigara soluyan sıçanların karaciğer dokularında; sinüzoidlerde dilatasyon ve konjesyon (Şekil 2), yer yer mononüklear hücre infiltrasyonu (Şekil 3,4) ve karyoreksise giden hepatositler (Şekil 5) tespit edildi. Yapılan biyokimyasal değerlendirmelerde bu gruba ait karaciğer dokularında malondialdehit ve glutatyon düzeyleri ile katalaz aktiviteleri artmış olarak tespit edildi (Tablo I).

Şekil 2: Grup II. Sinüzoidlerde dilatasyon ve konjesyon gözlenmekte (*). H&E X 240

Şekil 3: Grup II. Mononüklear hücre infiltrasyonu (ok) ayırt edilmekte. H&E X 480

Şekil 4: Grup II. Portal alandaki mononüklear hücre infiltrasyonu (ince oklar) ve bu hücreler arasında bulunan yabancı cisim dev hücresi (kalın ok). Masson’un üçlü boyası X 240

Tablo 1: Karaciğer dokusunda Malondialdehit ve Glutatyon düzeyleri ve Katalaz aktiviteleri.

Sigara toksikasyonuna karşı koruyucu amaçla sigara ile birlikte C vitamini ve melatonin uygulanan gruplarda ise, sinuzoidal dilatasyon devam etmekteydi (Şekil 6,7).

Bu gruplarda hücre infiltrasyon alanlarına ve karyoreksise giden hepatositlere rastlanmadı. Biyokimyasal değerlendirmelerin sonucunda C vitamini ve melatonin uygulamasının; karaciğer malondialdehit düzeyini anlamlı şekilde düşürdüğü, glutatyon düzeylerini kontrol ve sigara inhale eden gruplara göre anlamlı bir şekilde artırdığı, katalaz aktivitelerini ise etkilemediği gözlendi (Tablo I).

Şekil 5: Sigara grubu (grup II). Portal alan (P) etrafında karyoreksise giden hepatosit (ok) ayırt edilmekte. H&E X 480

Şekil 6: Grup III. Portal alan (P) etrafında genişlemiş sinüzoidler (*) ayırt edilmekte Masson’un üçlü boyası X 240

Şekil 7: Grup IV. Sinüzoidlerde dilatasyon (*) ve Kupffer hücre aktivasyonu (ok) gözlenmekte. H&E X 240

Sigara tüketimi 19. yüzyılın ikinci yarısında başlamış ve dramatik bir şekilde artmaktadır. Günümüzde yaklaşık olarak bir milyar erkek ve yarım milyar kadın sigara içmektedir ve her yıl 30 milyon civarında insan sigara içmeye başlamaktadır. Sigaranın organizmada birçok doku tipinde kansere yol açtığı daha önceki çalışmalarda gösterilmiştir.

Son yıllarda yapılan vaka kontrollü çalışmalarda sigaranın akciğer, oral kavite, farinks, larinks, özafagus, pankreas, mesane ve renal pelvis kanserlerinin yanı sıra nazal kavite, paranazal sinüsler, nazofarinks, karaciğer, mide, böbrek, serviks uteri ve kolorektal kanserlerine de yol açtığı tespit edilmiştir ¹⁴.

Altmış gün süre ile günde iki saat sigara solutulan sıçanların karaciğer parankim hücrelerinin endoplazmik retikulumunda, genişlemeler olduğu ve çeşitli büyüklükte vakuollerin ortaya çıktığı gözlenmiştir. Sitoplazma içinde parçalanmış membranlar ve genişlemiş safra kanalikülleri saptanmıştır ¹⁵. Sigaranın içerisinde bol miktarda bulunan ve kanserojenik etkisi olduğu bilinen kadmiyumun uygulanmasıyla karaciğer hepatositlerinde mitokondriyal yoğunlaşma, şişme ve lizis gözlenmiş. Granüler endoplazmik retikulumda dilatasyon, fragmantasyon ve vezikülasyon ve sitoplazmada çok sayıda büyük lipid damlacıkları ve bol miktarda glikojene rastlanmıştır ¹⁶. Kültüre edilmiş karaciğer parankim hücreleri ve düz kas hücrelerinde sigaranın etkisiyle gap junction alanlarının azaldığı bildirilmektedir. Bu olay hücreler arası haberleşmeyi bozmakta ve tümör gelişiminde önemli bir etken olmaktadır ^17-19 Czekaj ve ark. üç hafta boyunca haftada beş gün ve günde altı saat sigara dumanına maruz bırakılan gebe sıçanların karaciğer parankiminde özelliklede birinci ve ikinci zonda piknotik nukleuslu koyu eozinofilik boyanan hepatositlere rastlamışlardır. Bu hücrelerin apoptozisle sonuçlanabileceğini belirtmişlerdir. Bu bağlamda sigaranın karaciğerde apoptotik değişiklikleri artıran bir faktör olabileceğini vurgulamışlardır ²⁰. Kükner ve ark. sigara dumanı soluyan sıçanların karaciğer dokularında özellikle portal alan çevresindeki hepatositlerin, sitoplazmalarında granül içerdiğini tespit etmişlerdir ⁸. Bu çalışmada sigara soluyan sıçanların karaciğer dokularında; sinüzoidlerde dilatasyon ve konjesyon, yer yer mononüklear hücre infiltrasyonu ve karyoreksise giden hepatositler tespit edildi. Sigara toksikasyonuna karşı koruyucu amaçla sigara ile birlikte C vitamini ve melatonin uygulanan gruplarda ise, sinuzoidal dilatasyon devam etmekteydi. Bu gruplarda hücre infiltrasyon alanlarına ve karyoreksise giden hepatositlere rastlanmadı.

Melatonin çok sayıda reaktif oksijen / nitrojen türevlerini direkt olarak nötralize edebilen ve birçok antioksidatif enzimi sitümüle edebilen bir hormondur. Son yıllarda yapılan çalışmalarda melatoninin mitokondrial oksidatif fosforulasyonun etkinliğini artırdığı ve serbest radikal üretimini azalttığı vurgulanmaktadır. Ayrıca melatonin hasarlı dokularda nötrofillerin infiltrasyonunu inhibe ederek ilave faydalı etkiler de sağlamaktadır ⁹. Askorbik asit karaciğerde kolesterolün katabolizması için gereklidir. Eksikliğinde kolesterolün safra asitlerine dönüşümü yavaşlamakta ve karaciğerde kolesterol birikimi olmaktadır ²¹. C vitamininin lipofilik türevleri, daha çok sigara içenlerde gözlenen lipidperoksit kaynaklı endotelyal hasara karşı koruyucu etki göstermektedir ²². Askorbik asit antioksidan özellik taşımasının yanı sıra peroksidasyon reaksiyonlarına karşı diğer antioksidanların da aktifleşmesinde etkinlik göstermektedir ²³. Sigaranın antioksidan sistemi etkileyerek dokularda yapısal hasar meydana getirdiği birçok çalışmada gösterilmiştir. Baskaran ve ark. sigara kullanılmasının karaciğer, akciğer ve böbrek dokusunda lipid peroksidasyonuna neden olduğunu ve bu organlarda oluşan serbest oksijen radikallerinin zararlı etkisine karşı antioksidan enzimlerin seviyesinin yükseldiğini saptamışlardır ²⁴. Helen ve ark. sigara inhalasyonu sonucu karaciğerde malondialdehit düzeyi, hidroperoksidaz aktivitesi, serbest yağ asidinin, vitamin A, glutatyon ve glutatyon peroksidaz aktivitesinin arttığını, süperoksit dismutaz ve katalaz aktivitelerinin ve vitamin E ve C içeriğinin azaldığını tespit etmişlerdir. Vitamin C desteği uygulandığında koruyucu enzim aktivitesinin ve lipid peroksidasyon direncinin arttığını, glutatyon, vitamin C ve serbest yağ asitlerinin normal düzeye geldiğini saptamışlardır ²⁵. Yapılan bir başka çalışma aktif veya pasif sigara içiminin, özellikle yetersiz C vitamini alanlarda, askorbik asit havuzunu azalttığını göstermiştir ²⁶. Melatonin antioksidan etkinliği olan bir hormondur. Nitekim karaciğerde iskemi ve reperfüzyon yoluyla oluşturulan hasarı melatoninin azalttığı bildirilmektedir ²⁷. Bu çalışma ile ilgili yapılan biyokimyasal değerlendirmelerde sadece sigara inhale eden gruba ait karaciğer dokularında malondialdehit ve glutatyon düzeyleri ile katalaz aktiviteleri artmış olarak tespit edildi. C vitamini ve melatonin uygulamasının; karaciğer malondialdehit düzeyini anlamlı şekilde düşürdüğü, glutatyon düzeylerini kontrol ve sigara inhale eden gruplara göre anlamlı bir şekilde artırdığı, katalaz aktivitelerini ise etkilemediği gözlendi. Sigara inhalasyonuyla artan enzim aktiviteleri daha önceki çalışmalarla uyumludur ve sigaranın dokularda oksidan ve antioksidan sistemi etkilediğinin bir kanıtıdır.

Sonuç olarak sigara inhalasyonunun lipid peroksidasyonunu ve antioksidan sistemi artırdığı, karaciğer dokusunda yer yer yapısal değişiklikler oluşturduğu tespit edildi. Sigara inhalasyonu sonucu serbest oksijen radikallerine bağlı oluşan hücresel hasarın azaltılmasında C vitamini ve melatonin gibi antioksidanların ilave olarak verilmesinin, organizmanın koruyucu mekanizmalarına destek olacağı düşüncesindeyiz.