Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
i
TÜRK ĐYE CUMHUR ĐYET Đ ANKARA ÜN ĐVERSĐTESĐ
SAĞLIK B ĐLĐMLER Đ ENSTĐTÜSÜ
KRONĐK BÖBREK YETMEZL ĐĞĐNDE HEMOD ĐYAL ĐZĐN KAN
KURŞUN, KADM ĐYUM, ÇĐNKO VE BAKIR DÜZEYLER ĐNE
ETK ĐLERĐ
Ayça DOĞAN
DĐSĐPLĐNLERARASI ADL Đ TIP ANAB ĐLĐM DALI ADL Đ KĐMYA VE ADL Đ TOKSĐKOLOJ Đ PROGRAMI
DOKTORA TEZ Đ
DANI ŞMAN
Prof. Dr. Tülin SÖYLEMEZO ĞLU
Bu tez “Toksik Metaller ve Đz Elementlerin Sağlıklı ve Hasta Bireylerde
Düzeyleri” başlıklı ve 2003K1201920-6 numaralı DPT Projesi kapsamında
desteklenmiştir.
2008-ANKARA
ii
iii
ĐÇĐNDEKĐLER
Kabul ve Onay......................................................................................................... ii
Đçindekiler .............................................................................................................. iii
Önsöz ..................................................................................................................... vi
Simgeler ve Kısaltmalar........................................................................................ vii
Şekiller Dizini ........................................................................................................ ix
Çizelgeler Dizini ......................................................................................................x
1.GĐRĐŞ
1.1. Metal Toksisitesi...............................................................................................1
1.1.1. Metallerin Böbrek Metabolizması .................................................................3
1.1.1.2. Đyonize Formların Taşınması ......................................................................6
1.1.1.3. Bağlı Formların Taşınımı............................................................................7
1.2. Metallerin Sebep Olduğu Böbrek Patolojileri...................................................7
1.2.1. Taşıyıcılar ve Đyon Kanalları Üzerine Etkileri ...............................................8
1.2.2. Metallerin Böbrek Üzerindeki Oksidan Etkileri ............................................8
1.2.3. Metallerin Kemik Üzerindeki Etkileri .........................................................13
1.2.4. Metaller ve Diğer Fonksiyonel Bozukluklar................................................13
1.3. Böbreklerin Yapısı ..........................................................................................14
1.3.1. Böbrek Yetmezliği ......................................................................................16
1.3.1.1. Son Dönem Böbrek Yetmezliğinde Tedavi Yöntemleri ...........................19
1.3.1.2. Hemodiyaliz ..............................................................................................20
1.3.1.2.1. Hemodiyalizin Komplikasyonları ........................................................ 23
1.4. Kurşun (Pb) .................................................................................................... 27
1.4.1. Kurşun Maruziyeti ......................................................................................27
1.4.2. Kurşun Metabolizması .................................................................................28
1.4.3. Kurşun Toksisitesi........................................................................................29
1.4.3.1. Kurşun ve Böbrek Toksisitesi ..................................................................31
1.5. Kadmiyum (Cd) ..............................................................................................32
1.5.1. Kadmiyum Maruziyeti .................................................................................33
iv
1.5.2. Kadmiyum Metabolizması ve Toksisite mekanizmaları..............................33
1.5.2.1. Kadmiyum ve Böbrek Toksisitesi.............................................................35
1.5.3. Kadmiyum Toksisitesinde Antioksidanlar...................................................36
1.5.3.1. Metallotiyonein .........................................................................................37
1.6. Bakır (Cu) .......................................................................................................37
1.6.1. Bakır Metabolizması ....................................................................................39
1.6.2. Bakır Eksikliği .............................................................................................42
1.6.3. Bakır Toksisitesi .........................................................................................43
1.6.3.1. Akut Bakır Toksisitesi...............................................................................45
1.6.3.2. Kronik Bakır Toksisitesi ...........................................................................45
1.7. Çinko (Zn).......................................................................................................45
1.7.1. Çinko Metabolizması ..................................................................................46
1.7.2. Çinko Eksikliği ............................................................................................47
2.GEREÇ VE YÖNTEM
2.1. Gereçler ...........................................................................................................50
2.1.1. Kullanılan Kimyasal Maddeler ....................................................................50
2.1.2. Kullanılan Araç ve Gereçler.........................................................................50
2.2.1. Örneklerin Alınması.....................................................................................51
2.2.2. Analiz Öncesi Đşlemler.................................................................................51
2.2.2.1. Tam Kan Örnekleri Đçin Analiz Öncesi Đşlemler ......................................51
2.3. Analiz Đşlemleri ...............................................................................................52
2.3.1. Tam Kanda Pb ve Cd Ölçümü .....................................................................52
2.3.1.1. Tam Kan Örneklerinde Pb Düzeyi Ölçümü..............................................52
2.3.1.2. Tam Kan Örneklerinde Cd Ölçümü ..........................................................54
2.3.2. Serum Örneklerinde Zn Ve Cu Düzeyi Ölçümü..........................................57
2.3.2.1. Serum Örneklerinde Zn Ölçümü...............................................................57
2.3.2.2. Serum Örneklerinde Cu Düzeyi Ölçümü ..................................................59
2.1.4. Đstatistiksel Analiz........................................................................................60
v
3.BULGULAR
3.1. Metal Düzeyleri ile Cinsiyetler Arasındaki Đlişki .....................................61
3.2. Kontrol ve Hasta Gruplarında Metal Düzeyleri .........................................62
3.3. Hb Değerlerine Göre Metal Düzeyleri .......................................................62
3.4. Hct Değerlerine Göre Metal Düzeyleri .....................................................63
3.5. BUN Değerlerine Göre Metal Düzeyleri ...................................................63
3.6. Kreatinin Değerlerine Göre Metaller .........................................................64
3.7. Ferritin ve Metal Düzeyleri ........................................................................65
3.8. Trg Değerlerine Göre Metal Düzeyleri ......................................................65
3.9. HDL ve Metal Düzeyleri............................................................................66
3.10. Hemodiyaliz Süresine Göre Metal Düzeyleri ........................................... 66
3.11. Kontrol ve Hasta Gruplarında Biyokimyasal Parametrelerin
Karşılaştırılması ........................................................................................67
4.TARTI ŞMA .......................................................................................................68
5. SONUÇ ve ÖNERĐLER...................................................................................76
ÖZET.....................................................................................................................78
SUMMARY .........................................................................................................80
KAYNAKLAR .....................................................................................................82
EKLER................................................................................................................106
ÖZGEÇM ĐŞ........................................................................................................108
vi
ÖNSÖZ
Tüm doktora eğitimim boyunca ilgi ve sevgiyle desteğini esirgemeyen, azmi ve
bilimselliğini örnek aldığım, öğrettiklerini tüm yaşamımda minnettarlıkla
hatırlayacağım sevgili hocam, Sayın Prof. Dr. Tülin Söylemezoğlu’na,
Çalışmalarımın her aşamasında çok büyük katkıları ve desteği olan Dr. Kim. Aybike
Dip’e,
Örneklerin toplanması ve gerekli verilere ulaşma konusundaki yardımları için
Dr. Volkan Ercan,
Đçten ve gerçek bir dostlukla her konuda yardımıma koşan arkadaşlarım Uzm. Kim.
Görkem Mergen, Uzm. Biyolog Ayşe Karakuş, Uzm. Biyolog. Emrah Dural, Dr.
Biyolog Zeliha Kayaaltı ve Vugar Aliyev’e,
Destekleri için eşim ve aileme ve sabrı için canım oğluma teşekkür ederim.
vii
SĐMGELER VE KISALTMALAR
MT Metallotiyoneinler
ROS Reaktif oksijen türleri
SOD Süperoksit dismutaz
GSH Glutatyon S transferaz
AAS Atomik Absorbsiyon Spektroskopisi
Cd Kadmiyum
Pb Kurşun
Zn Çinko
Cu Bakır
SDBY Son dönem böbrek yetmezliği
HD Hemodiyaliz
GFR Glomerüler Filtrasyon Hızı
DMT1 Đki değerli metal taşıyıcısı
ZnT1 Çinko taşıyıcısı
EPA Environmental Protection Agency
CDC Agency for Toxic Substances and Disease Registry
APA American Pediatric Association
DGE Deutsche Gesellschaft für Ernährung
ZPP Çinko protoporfirin
MRL Minimal risk düzeyi
WHO Dünya Sağlık Örgütü
GABA Gama-aminobütirik asit
ALAD Delta-aminolevülinik asit dehidrataz .OH Hidroksil radikali
BMM Fırça kenarlı membran
BLM Bazolateral membran
DAO Diamin oksidaz
HDL Yüksek dansiteli lipoprotein
mEq/L Miliekivalan/litre
viii
HBV. Hepatit B Virüs
CMV Citomegalovirüs
Cys Sistein
PCR Protein katabolizma hızı
hCtr1 Human Copper Transporter 1
ix
ŞEKĐLLER D ĐZĐNĐ
Sayfa No:
Şekil .1.1. Böbreğin yapısı ..................................................................................14
Şekil 1.2. Nefron Yapısı. .................................................................................... 14
Şekil.1.3. Nefronun fizyolojisi ............................................................................15
Şekil.1.4. Hemodiyaliz ....................................................................................... 24
Şekil.2.1. Pb ölçümüne ait kalibrasyon grafiği .................................................. 55
Şekil.2.2 Cd ölçümüne ait kalibrasyon grafiği ..................................................57
Şekil.2.3. Zn ölçümüne ait kalibrasyon grafiği ..................................................59
Şekil.2.4. Cu ölçümüne ait kalibrasyon grafiği ...................................................61
x
ÇĐZELGELER D ĐZĐNĐ
Sayua No:
Çizelge.1.1. Kronik Böbrek Yetmezliğinde Klinik Belirtiler.............................17
Çizelge.1.2. Kronik böbrek yetmezliğinin evreleri ............................................18
Çizelge.1.3. Diyalizat hazırlamada kullanılan su için izin verilen
maksimum kimyasal madde düzeyleri ...........................................21
Çizelge.2.1. Pb düzeyi için kullanılan sıcaklık programı ...................................53
Çizelge.2.2. Pb düzeyi ölçümü için kullanılan metod .......................................54
Çizelge.2.3. Cd ölçümü için kullanılan sıcaklık programı .................................56
Çizelge.2.4. Cd ölçümü için kullanılan metod ...................................................56
Çizelge.2.5. Zn ölçümüne ait metod...................................................................58
Çizelge.2.6. Cu düzeyi ölçümüne ait metod...................................................... 60
Çizelge.3.1. Metal düzeyleri ve cinsiyet arasındaki ilişki ..................................62
Çizelge.3.2. Kontrol ve hasta gruplarında metal düzeyleri ................................63
Çizelge.3.3. Hb düzeyleri ile metaller arasındaki ilişki .....................................63
Çizelge 3.4. Hct düzeyleri ile metaller arasındaki ilişki.....................................64
Çizelge 3.5. Bun değerleri ile metaller arasındaki ilişki.....................................64
Çizelge 3.6. Kreatinin düzeyi ve metaller arasındaki ilişki ................................65
Çizelge 3.7. Ferritin düzeyi ve metaller arasındaki ilişki ...................................66
Çizelge 3.8. Trigliserit düzeyleri ile metaller arasındaki ilişki...........................66
Çizelge 3.9. HDL düzeyi ile metaller arasındaki ilişki.......................................67
Çizelge 3.10. Hemodiyaliz süresi ve metaller arasındaki ilişki............................67
Çizelge 3.11. Kontrol ve hasta gruplarında bazı biyokimyasal
parametrelerin karşılaştırılması ......................................................68
1
1.GĐRĐŞ
1.1. Metal Toksisitesi
Đnsanların iş ve ev yaşamlarında çeşitli şekillerde maruz kaldığı 35 metal
tanımlanmıştır. Bunlar arasında maruziyet sıklığı açısından insan sağlığı ile ilişkili
olan antimon, arsenik, bizmut, kadmiyum, krom, kobalt, bakır, galyum, demir,
kurşun, civa, talyum, uranyum, vanadyum ve çinko gibi metaller yoğunluğu suyun
yaklaşık 5 katı olması nedeniyle‘’ağır metaller’’olarak bilinmektedir. Bazı ağır
metaller düşük konsantrasyonlarda insan sağlığı için esansiyel olan elementlerdir. Bu
grupta bulunan demir, çinko, bakır ve manganez gibi bazı metaller vücuttaki
miktarlarının çok az olması nedeniyle ‘’iz elementler’’ olarak tanımlanmaktadır. Bu
elementler sebze ve meyvelerde ve multivitamin preparatlarında bulunmaktadır.
Canlıların yaşam olaylarında gerekli olmayan, dokularda biriken ve toksisiteye yol
açan diğer bir grup ağır metal ise ‘’toksik metaller’’ olarak bilinmektedir
(International Occupational Safety and Health Information Centre 1999).
Toksik metaller binlerce yıldır insanlar tarafından kullanılmaktadır. Ayrıca
ekosistemde doğal olarak bulunup, volkanlar, erozyon, yağmurlar, bakteriyal aktivite
gibi doğal, fosil yakıt tüketimi, endüstriyel ve tarımsal insan faaliyetleri sonucu
çevreye yayılırlar (Travis ve ark., 1980, Florea ve ark., 2006). Bu nedenle metallerin
çevredeki serbest miktarı giderek artmakta ve organizmalarda birikimleri
sürmektedir (Nordberg ve ark., 1985, Han ve ark., 2002). Hücrelerde fizyolojik
fonksiyonu olmayan metaller toksik etkiye sahiptir ve özellikle çinko, bakır, demir
ve selenyum gibi iz elementlerin absorbsiyon ve metabolizmasını bozarlar (Petering
ve ark. 1978, Peraza ve ark., 1998). Ayrıca metallerin çoğu karbona, organometalik
bileşikler oluşturacak şekilde bağlanırlar, bu durum birikmelerine ve toksisitelerinin
artmasına neden olur (Goyer ve ark., 1997).
2
Đki değerlikli elementler, özellikle çinko, bakır ve demir hücre homeostazında
önemli bir yere sahiptir; nükleik asid ve protein sentezi, enzimatik reaksiyonlar,
membran stabilizasyonu, immun sistem fonksiyonları, antioksidan savunma
mekanizmaları gibi birçok fizyolojik fonksiyonu yerine getirirler. Bu metaller düşük
konsantrasyonda olmalarına rağmen insan sağlığında ve birçok hastalıkta önemli rol
oynamaktadırlar (Friberg ve ark. 1986). Diğer taraftan bu esansiyel iz elementlerle
taşınma, absorbsiyon ve birikme boyutunda yarışmalı davranan kurşun ve kadmiyum
gibi toksik metallerin hedef organı, reabsorbe edildikleri ve biriktikleri organ olan
böbreklerdir (Kjellstrom ve ark.1979, Satarug ve ark. 2004). Bu çalışma kapsamında
düzeyleri ölçülecek olan kadmiyum ve kurşun metalleri çevrede yaygın olarak
bulunup, bütün dozlarda insanlar için toksiktirler (IPCS 1992, IARC., 1993).
Đnsan sağlığını tehdit eden en önemli 4 toksik metal kurşun (Pb), kadmiyum
(Cd), civa (Hg), ve arseniktir (As). Stabil yapıya sahip bu metaller besin zinciri ile
insana geçen biyoakümülatif elementlerdir. Đnsan vücuduna solunum, sindirim ve
deri yoluyla alınırlar. Maruziyet süresi ve dozu, dışarı atılma yollarının kapasitesini
aşarsa başta böbrek ve kemik dokusu olmak üzere vücutta birikmeye başlarlar.
Birikime bağlı olarak ortaya çıkan toksik etkiler artarak devam eder. Dolayısıyla
toksik etkinin görülmesi için yüksek konsantrasyon gerekli değildir. Düşük dozda
uzun süreli maruziyetlerde de birikim nedeniyle toksik etkiler görülür (Ejaz ve ark.,
2007).
Toksik metaller arasında insan için en fazla toksik sayılanlardan kadmiyum
(Cd) bileşikleri günümüzde nikel-kadmiyum pillerinin yapımında kullanılmaktadır.
Kadmiyum içeren ürünlerin doğada geri dönüşümlü olmaması nedeniyle
atmosferdeki Cd miktarı 20.yüzyılda belirgin olarak artmıştır. En önemli Cd kaynağı
besinlerdir, sigara içenlerde ise besinlerden alınana oranla daha fazla Cd
alınmaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalar, kadmiyumun öncelikli olarak böbrek
olmak üzere insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerinin çok düşük dozlarda
meydana gelebileceğini göstermiştir. Sık maruz kalınan ve toksisitesi yüksek olan bir
diğer toksik metal kurşun (Pb) olup, hava ve yiyecek yoluyla maruziyet eşit oranda
görülmektedir. Geçen yüzyıl boyunca atmosferdeki kurşun kirliliğinin egzos
dumanına bağlı olarak belirgin olarak artması sonucu alınan önlemlerle benzindeki
3
kurşun oranı düşürülmüş olmasına rağmen diğer ürünlerinde kullanımı sürmektedir.
Gelişmiş ülkelerde alınan önlemlere karşın birçok ülkede kurşun bazlı boyalar ve
toprak kaplar vb. kurşun maruziyetinin diğer nedeni olarak önemini korumaktadır
(Järup, 2003).
1.1.1. Metallerin Böbrek Metabolizması
Toksik metallere bağlı böbrek hasarının büyüklüğü; doza, maruziyet yolu ve
süresine bağlıdır. Nefropatiye neden olan akut ve kronik zehirlenmelerde Fanconi
sendromuna benzer tübüler disfonksiyondan, ölümle sonuçlanan şiddetli renal
yetmezliğe kadar değişen tablolarla karşılaşılır. Metallerin böbrek tarafından
tutulması tam olarak anlaşılamamışsa da her bir nefron segmentinin absorbsiyona
katıldığı ve proksimal tübül boyunca emilimlerinin %70’inin gerçekleştiği
bilinmektedir. Bunların böbrekte yarattığı toksisitenin şiddeti serbest yada bağlı
formda olmalarına ve absorbe edildikleri nefron segmentine bağlı olarak değişir
(Felley-Bosco, 1987).
Toksisite araştırmalarında; belirli renal hücrelerin hedef haline gelmesi
üzerinde durulmaktadır. Öte yandan daha az rastlanan inorganik nefrotoksik ajanlar
da hedef hücre grupları üzerinde oluşturdukları etki nedeniyle gelecekteki
araştırmaların bir diğer odağı olmaktadır (Fowler, 1992). Son zamanlarda yapılan
çalışmalarda lipid peroksidasyon, apoptoz ve nekrozla sonuçlanan oksidatif stres
hasarının metallerin böbrek toksisitesinde en sık karşılaşılan fenomen olduğu
gösterilmiştir. Ayrıca membran taşıyıcılarının azalması veya inhibisyonu, iyon
geçirgenliğinde artma, sitoplazmik kalsiyum artışı, hücre iskeleti ve polaritesinin
bozulması, endositozun bozulması, mitokondrinin şişme ve parçalanması,
metallotiyonein, ısı-şok ve çoklu ilaç direnci proteinlerinin ekspresyonunda artma,
hücre membran bütünlüğünde bozulma, mitokondriyal ve genomik DNA hasarı gibi
diğer sebepler de bazı metallerin toksisitesini açıklamak için kullanılmaktadır. Diğer
taraftan metallerin nefrotoksisitenin seyrindeki önemi ve oksidatif stres, apoptoz ve
nekrozla ilişkileri tam olarak açıklanamamıştır. Böbrek veya böbrek dışındaki birçok
dokuda yapılan metal toksisitesi çalışmaları metal bağımlı böbrek toksisitesinde
4
sebep-sonuç ilişkisi kurma olanağı sağlamış ve zamana bağımlı şekilde gelişen olası
durumların saptanmasına olanak vermiştir (Sabolic, 2006).
Bu sebep-sonuç ilişkisi söz konusu olduğunda böbrek fonksiyonlarının
bozulması durumunda metal toksisitesinin artması veya iz element düzeylerinin
azalması belli bir sürecin ulaştığı son noktayı anlatan dikkate değer bir unsurdur.
Böbrek işlevselliği zaten bozulmuş insanlarda toksik metal maruziyeti ve iz element
eksikliğinin yol açtığı klinik sonuçların değerlendirilmesi önemlidir. Çünkü böbrek
hastalarında var olan morbid durumun metal toksisitesi ve iz element eksikliğine
bağlı oluşacak ek patolojilerden etkilendiği bilinmektedir (Vanholder ve ark., 1996).
Memeli böbreği çeşitli reabsorbsiyon, sekresyon, metabolik ve endokrin
fonksiyonları ile organizmanın hemostazının düzenlenip kontrol edilmesinde önemli
rol oynayan yapısal ve fonksiyonel olarak karmaşık bir organdır. Bu fonksiyonların
bozulması, sadece küçük molekül ağırlıklı proteinlerin idrarla atılmasından, Fanconi
sendromu olarak bilinen poliüri, glukozüri, aminoasitüri, fosfatüri ve elektrolitlerin
idrarla atılımındaki artışın artması ile seyreden bir hastalığa kadar değişen oranda
nefronun reabsorbsiyon ve sekresyon defekti ile seyreder (Bergeron ve ark., 2000).
Metallerin neden olduğu hücre hasarının dayandığı moleküler mekanizmaların çoğu
anlaşılmıştır. Metale bağlanan proteinler, inklüzyon cisimcikleri ve hücreye özgü
reseptör benzeri proteinler; renal tübüler hücre ekspresyonunu etkilemekte olup
hücre grupları üzerinde yaratıkları değişiklikler nedeniyle toksisite için risk
oluşturmaktadır (Fowler, 1992).
Metallerin böbreğe giriş yolları; serbest ya da bağlı formda olmaları ve
absorbe edildikleri nefron segmentine bağlı olarak değişir. Katyonların böbrek
tarafından tutulması tam olarak anlaşılamamışsa da her bir nefron segmentinin
absorbsiyona katıldığı ve proksimal tübül boyunca emilimlerinin %70’inin
gerçekleştiği bilinmektedir (Felley-Bosco, 1987). Divalan metal taşıyıcı molekülerin
(DMT1) klonlanmasıyla bu konudaki bilgiler açıklık kazanmıştır. DMT1 önce
gastrointestinal kanaldan izole edilmiş, sonra böbrekten yüksek oranda eksprese
edildiği ve bu yüzden en önemli hedef organın böbrek olduğu görülmüştür (Ferguson
ve ark., 2001). DMT1 aynı zamanda Cd2+, Pb2+, Co2+, Ni2+ ve Pt+2 gibi çok
5
toksik 2 değerli metalleri de taşır, ayrıca DMT1 nin böbrekteki toksik metal
taşınımında görev yapan tek protein olmadığı da bilinmektedir. Zn2+, proksimal
tübülde sodyum-aminoasit taşıyıcısı aracılığıyla sistein veya histidinle beraber taşınır
(Gachot ve ark., 1991). Toksik metaller aminoasitlere bağlandığı için Zn2+ ile
yarışırlar. Bu durum özellikle sisteinle kolayca birleşebilen Hg2+ ve Cd2+ için
geçerlidir. Plazmada metaller diffüze olmayan (proteine bağlı) ve diffüze olan
(iyonize) formlarda bulunabilirler. Tübüler emilimleri, glomerüler ultrafiltrata ulaşan
formun hangisi olduğuna bağlıdır. Ultrafiltrat formu ise doza ve intoksikasyon
şekline bağlıdır. Birçok kazaya bağlı zehirlenmede başlangıçta metal tuzları emilir ve
plazmada inorganik form artar. Metal iyonları hızlıca albumine bağlanır. Albumine
bağlanma eğilimi her metal için ayrı olabilir. Bazıları da sistein ve histidin
kalıntılarındaki serbest sülfidril gruplarına bağlanır (Ferguson ve ark., 2001). Ayrıca,
plazmada bağlanmayan küçük miktardaki serbest formlar da bulunur. Albumine
bağlı küçük gruplar glomerülden süzülür. Proksimal tübülün üst kısımlarında hem
albumine bağlı hem de serbest formlar bulunabilir. Bu durum akut zehirlenmelerin
öncelikli nedenlerindendir. Tek doz Cd+2 enjeksiyonundan sonra toksik metal
kandan hızla temizlenir. Bu koşullarda enjekte edilen metalin bütün hacmi hızla
değişik dokularda özellikle karaciğer (%60-80) ve böbrekte tutulur (Gachot ve ark.,
1991). Sonuçta, böbreğe alımı takiben gelişen zehirlenme olasılıkla albumine bağlı
ve serbest formlarının membrandan geçişine bağlı olarak oluşur. Kronik zehirlenme
süresince, kanda metal bağlayan proteinlerinlerin konsantrasyonu artar. Metaller
böbrek ve karaciğerdeki metallotiyonein ve glutatyonun çok güçlü uyarıcısıdırlar
(Zalups, 2000). Bu proteinlerin üretimi metalin serbest formu tarafından uyarılır
(Klaassen ve ark.,1999).
Metallotiyoneinler düşük ağırlıklı sisteinden zengin proteinlerdir, glutatyon
ise bir sistein içeren bir üçlü peptittir. Her ikisi de, karaciğer ve böbrekte sentezlenir
ve konjugat oluşturmak yoluyla hücre içinde metalleri tutarak hücreyi toksisiteden
korurlar (Zalups, 2000), karaciğer hücrelerinin yenilenmesi, konjugatların dolaşıma
salınması ve böbreğe ulaşmasına yol açarlar (Thevenod, 2003).
6
1.1.1.2. Đyonize Formların Taşınması:
Đyonize formlar akut intoksikasyon sırasında bulunur. Total metal
konsantrasyonunun %10’undan daha azı serbest formda bulunur. Ratlarda yapılan
klerens ölçümleri akut toksikasyon süresince süzülen Cd+2’un %99’unun absorbe
edildiği gösterilmiştir (Barbier ve ark. 2004). Diğer çalışmalar Hg2+ ve Pb2+ için de
benzer bir mekanizmanın çalıştığını göstermiştir. Sonuçta, böbrekte toksik metaller
öncelikli olarak apikal membrandan emilir fakat bazolateral membrandan kolayca
çıkamaz. Örneğin luminal taraftan alınan Hg+2 nin %10’u bazolateral tarafa geçer
(Zalups, 2000). Bu Cd+2 örneği için nefronun lümeni içine enjekte edilen hacmin
peritübüler kapillerde saptanamaması ile açıklanır (Barbier ve ark., 2004). Tübüllerin
izole edildiği mikroenjeksiyon ve mikroperfüzyon yöntemleri ile toksik metallerin,
nefronun değişik segmentleri boyunca emiliminin olası haritası çıkarılmıştır (Tandon
ve ark., 1999).
Rat tübülüne Cd mikroenjeksiyonu kullanılarak Cd’un proksimal tübüle % 70
oranında alındığı gösterilmiştir. Ayrıca Fe2+, Co2+ veya Zn2+’ nun
mikroenjeksiyonu Cd geri emilimini azaltırken, Cd da Zn’nun proksimal emilimini
azaltır (Barbier ve ark., 2004). Bu veriler proksimal tübüldeki iki değerli metallerin
bilinen hücreler arası yarışmalı yolağını desteklemektedir. Son yıllarda, moleküler ve
hücresel biyoloji teknikleri iyonize formların emilimine katılan taşıyıcıların
tanımlanması için kullanılmaktadır. Đlk tanımlanan metal taşıyıcısı çinko taşıyıcısı
(ZnT1) dir (Palmiter ve ark., 1995). Bunların böbrekteki ekspresyonları kesin olarak
gösterilememiştir. Gerilimle aktive olan katyon kanallarının da 2 değerlikli toksik
metal alımında rol aldığı Cd+2’a duyarlı gadolinyum (Gd+3) geri alım çalışmalarıyla
gösterilmiştir. Bu örnekler metallerin proksimal tübülde çok çeşitli taşıyıcılarla
alındığını ve bu konunun daha fazla araştırılması gerektiği sonucunu getirmiştir
(Barbier ve ark., 2004).
7
1.1.1.3. Bağlı Formların Ta şınımı
Metallere bağlı kronik zehirlenmelerde, karaciğer tarafından tutulan serbest
formlarının miktarı karaciğer kapasitesini aştığında karaciğer hasarı meydana gelir.
Metallotiyonein (MT) ve metal-glutatyon (GSH) kompleksleri gibi formlar,
dolaşımda artarak böbreğe ulaşırlar (Hayashi ve ark., 1994). Rat böbreğinde süzülen
CdMT kompleksinin %50’sinin absorbe edildiğini gösterilmiştir. Proksimal tübül
boyunca bu absorbsiyon endositozla gerçekleşir (Erfurt ve ark., 2003). Endozomlar
tarafında alınan CdMT kompleksinin hücre içine alımı ve proksimal hücrelerde
depolanması tanımlanmıştır. CdMT kompleksi glutamiltransferaz tarafından sistein
(Cys) -metal bileşiklerine ayrılır. Bu bileşikler de Na-aminoasit taşıyıcısı ile taşınır.
Bu mekanizma GSH-Hg ve GSH-Cd bileşikleri için gösterilmiştir (Cannon ve ark.,
2000).
1.2. Metallerin Sebep Olduğu Böbrek Patolojileri
Böbrek hasarında birinci etmen toksik metal maruziyetinin şeklidir. Akut ve
kronik zehirlenmelerin birbirinden en önemli farkı bu etmendir. Bu fark toksik
metalin türü, konsantrasyonu ve formuna (serbest/bağlı) bağlı oluşur. Farelerde Cd+2
a bağlı nefropati (kalsiüri ve poliüri) ile CdMT e bağlı gelişen nefropatinin
(proksimal tübül nekrozu ve Fanconi Sendromu) çok farklı seyrettiği kanıtlanmıştır
(Liu ve ark. 1998). Bu verilerden kronik maruziyette metalin böbrek toksisitesi, esas
olarak kükürt taşıyan gruplarındaki spesifik veya spesifik olmayan proteinlerle bağlı
formunun filtre edilmesine bağlı iken; akut toksisitede serbest iyon şekilleri ve kısa
peptidler veya kükürt içeren aminoasitlerin toksisiteden sorumlu olduğu sonucuna
varılmaktadır. Ratlarda, Cd2+’un akut perfüzyonu; glomerül filtrasyon hızında (GFR)
değişiklik yapmaksızın hiperkalsiüri, hiperfosfatüri ve hipokaliüriye neden olur
(Barbier ve ark., 2004). Tersine, Pb2+, Hg2+’nın 20 kat düşük tek dozu, GFR’de
azalma, glukozüri, proteinüri ve tübüler sistemin hızla tıkanmasıyla karakterize ciddi
glomerül ve tübül hasarına neden olur. Pb2+ and Hg2+ akut intoksikasyon sürecinde
geri dönüşsüz böbrek hasarına neden olduklarından Cd2+’dan daha nefrotoksiktirler.
Kronik zehirlenmeler açısından birçok toksik metal (Cd2+, Hg2+, Pb2+) GFR’de
8
azalma, idrar akış hızında artma, proteinüri, glukozüri, aminoasitüri ve iyon kaybında
artma ile karakterize Fanconi Sendromuna neden olur (Loghman-Adham, 1997).
1.2.1. Taşıyıcılar ve Đyon Kanalları Üzerine Etkileri
Metallerin çeşitli renal taşıyıcılarla etkileşimde olduğu bilinmektedir.
Proksimal tübülde, Cd+2’un, Na/glukoz kotransportunu inhibe ederek fosfat ve
glukozu artırdığı gösterilmiştir. Terminal segmentte Cd2+, epiteliyal kalsiyum
kanalları ve renal dış medullar K+ kanallarını bloke ederken, Hg2+, Pb2+ ve Cr3+ da
sülfat taşıyıcısını güçlü bir şekilde bloke ederler. Ek olarak, Zn2+ ve Fe2+
taşıyıcılarıyla yarışmaya girdiklerinden esansiyel metallerin emilimini de azaltırlar.
Bu yarışma esansiyel metallerin ciddi eksikliklerine yol açar. Örneğin, DMT1-aracılı
Fe+2 taşınımının azalması, Cd2+ intoksikasyonunda gelişen aneminin olası nedenidir.
Metallerin serbest formları dış membran rüptürüne neden olarak mitokondriyal
solunumun gerçekleşmesini önlerler, örneğin Cd2+, elektron transferi ve oksidatif
fosforilasyonu inhibe eder bu da reaktif oksijen türlerinin salınımına yol açar
(Barbier ve ark., 2005).
1.2.2. Metallerin Böbrek Üzerindeki Oksidan Etkileri
Proksimal tübül hücrelerindeki toksik etkinin hücre içi mekanizması henüz
tam olarak açıklanamamıştır. Son zamanlarda yapılan çalışmalarda
lipidperoksidasyonu, apoptoz ve nekrozla sonuçlanan oksidatif stres hasarının
metallerin böbrek toksisitesinde en sık karşılaşılan fenomen olduğu gösterilmiştir.
Membran taşıyıcılarının azalması veya inhibisyonu, iyon geçirgenliğinde artma,
sitoplazmik kalsiyum artışı, hücre iskeleti ve polaritesinin bozulması, endositozun
bozulması, mitokondrinin şişme ve parçalanması, metallotiyonein, ısı-şok ve çoklu
ilaç direnci proteinlerinin ekspresyonunda artma, hücre membran bütünlüğünde
bozulma, mitokondriyal ve genomik DNA hasarı gibi diğer etkenler de bazı
metallerin toksisitesini açıklamak için kullanılmakla birlikte nefrotoksisitenin
9
seyrindeki önemi ve oksidatif stres, apoptoz ve nekrozla ilişkileri tam olarak
açıklanamamıştır. Böbrek veya böbrek dışındaki birçok dokuda yapılan metal
toksisitesi çalışmaları metal bağımlı böbrek toksisitesinde sebep-sonuç ilişkisini
kurma olanağı sağlamış ve zamana bağımlı şekilde gelişen olası durumların
belirlenmesine olanak vermiştir (Sabolic, 2006).
Proksimal tübüller metallerin neden olduğu nefrotoksisitenin hedef
bölgesidir. Đntoksikasyonun şiddetine bağlı olarak, fonksiyonel hasar sıklıkla; bazal
membranda ayrılma, mikrovilluslarda kısalma ve azalma, bazolateral çöküntülerin
yok olması, sitoplazma da vezikül oluşumu, hücre iskeletinin bozulması, şişme,
mitokondride vakuolleşme ve parçalanma, lizozom ve diğer organellerde şişme gibi
şiddetli yapısal epitel hasarla birliktedir (Sabolic, 2006). Çeşitli toksik metallerin
böbrek toksisite mekanizmaları hücresel düzeyde uzun yıllardır çalışılmasına karşın
Cd, Hg, ve sisplatinin etkilerinin bilinmeyen bir çok yönü vardır (Zalups, 2003).
Đn vivo (hayvan deneyleri) ve in vitro (böbrek korteksi kesitleri, böbrek hücre
kültürleri, mitokondri izolasyonu) olarak sürdürülen son çalışmalar metallerin hücre
içi etkilerinde ortak olguların oksidatif stres, apoptoz ve nekroz olduğunu
göstermektedir. Özellikle Cd, Hg, ve cisPt için geçerli olarak, iyon kanalları, ATP’az
ve diğer taşıyıcıların inhibisyonu, Ca+2’un hücre içi konsantrasyonunda artma,
hücrenin metabolizma, iskelet ve polaritesinde bozulma, endostoz ve hücre içi
vezikül oluşumunda bozulma, MT sentezinde artış, sitoplazmadaki ısı-şok proteinleri
ve fırça kenarlı membrandaki çoklu ilaç direnci proteinlerinin sentezinin artması
yanında, fırça kenarlı membrandaki ve bazolateral membrandan seçici taşıyıcıların
kaybı, hücre membran bütünlüğünün bozulması, mitokondride yapısal ve
fonksiyonel hasar başka olgular da tartışılmaktadır. Aynı zamanda nefrotoksisitenin
başlaması ve ilerlemesindeki önemleri ve oksidatif stres, apoptoz ve nekrozla
nefrotoksisitenin ilişkilendirilmesinde açıklığa kavuşmamış noktalar vardır. Ek
olarak böbrek ve böbrek dışı çeşitli dokularda yapılan metal toksisitesi
çalışmalarından elde edilen veriler karşılaştırıldığında sebep-sonuç ilişkisine dayanan
ve zamanla ilişkilendirilebilen çeşitli yaklaşımlar sağlamak mümkün olmaktadır
(Sabolic, 2006). Sağlam hücrelerde sitoplazma ve peroksizom metabolizması ve
mitokondrideki oksidatif fosforilasyonun yan ürünleri olarak belli oranda ROS
10
üretilir (Bergendi ve ark., 1999). Toksik konsantrasyonun altında bu ürünler bazı
hücre içi sinyal yolaklarında ikincil mesajcı olarak rol alırlar veya sitoplazma ve
mitokondrideki ROS’ lerinin başlıca yakalayıcısı olan GSH ve bazı diğer hücre içi
antioksidanlar tarafından etkisizleştirilirler (Suzuki ve ark., 1997) veya bir
metalloenzim olan SOD ile daha zararsız moleküllere dönüştürülürler. Serbest toksik
metaller SH gruplarına yüksek affiniteleri olduğu için hücresel antioksidanlar ve
ilgili enzimlere bağlanarak ROS’nin zararsızlaştırılmasını inhibe ederler. Fe, Cu, Cr
gibi bazı redoks aktif metaller hidrojen peroksitten hidroksil radikali oluşumu
(Fenton reaksiyonu) ve diğer ROS’nin oluşumunu doğrudan katalizlerken (Kourie,
1998), Cd, Hg, ve cis Pt gibi redoks aktif olmayan metaller de MT ve diğer metal
içeren hücresel proteinlerden Fe ve Cu metallerini çıkararak Fenton reaksiyonuyla
ROS oluşumunu dolaylı yoldan artırırlar (Casalino ve ark., 1997).
Yapılan son çalışmalarda; memeli böbreği ve diğer organ mitokondrilerinin
Cd ve diğer metaller için hedef olduğu gösterilmiştir. Metaller bu organelde çok hızlı
birikmektedir. Bunun sebebi ise olasılıkla mitokondri iç membranındaki elektron
taşıyıcı proteinlere bağlı olan Ca+2 taşıyıcısı aracılığıyla oksidatif fosforilasyonu
inhibe etmeleri ve ROS üretimini artırmalarıdır (Pourahmad 2003, Tang 2001).
Ayrıca bazı metaller ve ksenobiyotiklere bağlı toksisitede mitokondri, ROS’ nin tek
değil ama en major hedefidir (Turrens, 2003). Bu konudaki çalışmaların çoğunda
oksidatif stres, ROS üretimi, lipid peroksidasyonuna bağlı hücre ve mitokondri
hasarı; doku kültürleri ve izole mitokondrinin serbest radikal tutucular ve
antioksidanlarla (GSH, NAC, melatonin, vit A, E, C, selenyum, mannitol, aspirin,
glisin, glutamin, L-carnitin, dimetiltiyoüre, pirüvat, lipoik asit, Trolox,
biyoflavonoidler) muamelesi ve tedavisi sonucunda düzeltilmiş veya önlenmiştir. Bu
da ROS’nin bütün bu hasar sürecini tetiklediğini göstermektedir. Böbrek doku, hücre
ve membranlarından izole edilen bir çok iyon kanalları, pompalar ve taşıyıcılar;
çeşitli metaller, ROS, lizozomal veya proteozomal parçalanma veya hücrenin redoks
durumunun oksitlenme tarafına kaymasına neden olan oksidatif stres ile doğrudan
inhibe edilmektedir (Kourie, 1998).
Metal toksisitesinde hücre içi Ca+2 dengesinin bozulması; hücre yapısı ve
fonksiyonları üzerindeki en önemli etki olarak görülmektedir. Hücre içi Ca2+
11
dengesinin bozulması ve iyonize kalsiyumun [Ca2+] çok fazla artışının nedenleri;
ROS, peroksitlenmiş lipitler ve/veya metaller nedeniyle bozulmuş olan plazma ve
organel membranlarından hücre dışına geçişidir (Suzuki, 1997). [Ca2+] iyonu
artışının en ciddi sonuçları, hücre iskeleti bütünlüğü, hücre içi vezikülleşme, hücre
polaritesi gibi birçok sürece etki ederek mitokondri yapısını ve fonksiyonlarını
etkilemesi ve sonuçta da apoptoz ve nekrozla hücre ölümüne yol açmasıdır (Suzin,
1998).
Metallerin neden olduğu nefrotoksisiteyi modelleyen çeşitli deneylerde,
oksidatif stres ve sonucunda gelişen olaylar PT hücresinin apoptoz ve nekrozla
ölümüne neden olur. Uygulanılan metalin miktarı ve maruziyet süresine bağlı olarak
mitokondriyal ATP üretimi hücrenin geleceğinin ne olacağını belirler. Düşük
konsantrasyonlarda metal az miktarda ROS üretimine neden olur ve kısmen oksidatif
fosforilasyonu inhibe ederken, akut yüksek konsantrasyonlarda veya uzun süreli
düşük dozlarda maruziyet sonrası metalin birikimi, hücre metabolizmasını ciddi
olarak bozan bir oksidatif hasara neden olur, mitokondriyal ve sitoplazmik Ca2+
miktarında artış, mitokondri fonksiyonlarında ve ATP üretiminde ciddi bozulma ve
nekrozla sonuçlanır (Padanilam, 2003).
Apoptoz veya programlanmış hücre ölümü; (ROS + Ca2+)-bağımlı sitokrom c
ve diğer mitokondriyal proteinlerin sitoplazmaya salınımı ile başlar. Kaspaz 3 gibi
çeşitli kaskat proteinlerinin (kaspazlar) aktive ettiği kompleks bir reaksiyon zinciridir
ve hücre çekirdeğinde DNA ve hücrenin parçalanmasıyla sonlanan bir süreçtir
(Brookes ve ark., 2004). Apoptoz enerji gerektirir ve genetik olarak düzenlenir.
Morfolojik olarak hücre membranında balonlaşma, çekirdek yoğunlaşması ve
parçalanması, kromatin yoğunlaşması, genomik DNA nın parçalanarak apoptotik
cisimlere dönüşmesi ve son olarak da inflamasyon olmaksızın yakın makrofajlarca
sindirilmesi şeklinde gerçekleşen bir olaydır. Cd, Hg, veya cisPt’ nin nefrotoksik
dozlarıyla yapılan hayvan deneylerinde böbrek dokusunda apoptoz ve nekroz ileri
dönem böbrek yetmezlikli hastalarda kanser riski artmıştır. As ve Cd artışı ve Se
eksikliği üremik olmayan insanlar için karsinojenik kabul edilmektedir (Vanholder
ve ark., 1996). Yapılan bir epidemiyolojik çalışmada sulardaki As konsantrsayonu ile
deri, mesane, böbrek, akciğer ve karaciğer kanseri arasındaki ilişki gösterilmiş (Bates
12
ve ark., 1992), serum konsantrasyonları rapor edilmediğinden üremik hastalarla
karşılaştırmak mümkün olmamıştır. Üremik hastalarda kardiyovasküler hastalık ve
ölüm riski artmıştır (Vanholder ve ark., 1996). Birçok çalışmada kardiyovasküler
sistemin metal toksisitesi için hedef olduğu bildirilmiştir (Prozialeck ve ark., 2008).
Böbrek hasarı olmayan kişilerde, kan Pb ve plazma Al düzeylerinin yüksekliğiyle
esansiyel hipertansiyon arasında bir ilişki vardır (Granadillo ve ark., 1995). As, Cd
ve Cu metalleriyle oksidatif mekanizmaların etkilendiği bilinmektedir. Ratlarda
yapılan çalışmalarda As ve Cd’u karaciğer, böbrek, kalp ve dalakta lipid
peroksidasyonu tetiklediği gösterilmiştir (Ramos ve ark., 2000). Fe fazlalığının lipid
oksidasyonu, aterojenik süreç ve akut miyokard infarktüsü riskini artırdığı
bilinmektedir (Salonen ve ark., 1992). Cu eksikliği de kardiyovasküler hastalıklarla
ili şkililendirilmektedir. Đn vitro deneylerde Hg, Pb ve Cd’un Na-K-ATPaz ı inhibe
ettiği gösterilmiştir (Kramer ve ark., 1986). Ratlarda uzun süreli vanadyum
kullanımının sistolik ve diastolik kan basıncı artışına neden olduğu gösterilmiştir
(Boscolo ve ark., 1994). Richard ve arkadaşları, kronik diyaliz hastalarında Se ile
plazma glutatyon peroksidaz düzeyleri arasında güçlü bir ilişki saptayıp Se
eksikliğinin düzeltilebileceğini göstermişlerdir (Richard ve ark., 1993). Üremik
hastalarda anemi, eritropoetin desteğine rağmen büyük bir sorundur. As, Al ve Va
artışı ve Cu eksikliği anemi ile ilişkilidir. As’in transferin transportu için yarışıp bu
bileşikle birlikte kemik iliğine alımının artması renal anemiye katkıda bulunabilir
(Pershagen ve ark., 1982). Araştırmacılar Al’un eritropoez üzerindeki inhibitör
etkisinin Fe kullanımıyla karışmasından kaynaklandığını düşünmektedir. Al
birikimine bağlı hematolojik sorun gelişmiş bir olgu çalışmasında etkiler Al çelasyon
tedavisiyle geri döndürülmüştür (Donnelly, 1990). Hemodiyaliz hastalarında Al artışı
ve eritrositlerde lipidperoksidasyonu ve lipofuskin artışı arasında bir ilişki
gösterilmiştir. Bu bilgiler Al artışının membran peroksidasyonunu artırarak eritrosit
ömrünü kısalttığını göstermektedir (Jain ve ark., 1995). Üremi genellikle Cu artışına
neden olmakla birlikte, Cu eksikliği kemik iliği hücrelerinde büyüme faktörü
azalmasına ve pansitopeniye yol açar (Tamura ve ark., 1994). Hemodiyaliz
hastalarında yapılan diğer bir çalışmada serum vanadyum düzeyi ile eritrosit sayısı
ve hemoglobin düzeyi arasında ters bir ilişki gösterilmiştir (Hosokawa, 1993).
13
1.2.3. Metallerin Kemik Üzerindeki Etkileri
Renal osteodistrofi tanımı; osteomalazi ve adinamik kemik hastalığını
karakterize osteoitis fibroza ve orta şiddetli sekonder hiperparatiroitizm gibi kemik
hastalıklarını kapsar. Al, Cd, Fe ve St gibi metaller renal osteodistrofiyle ilgilidir.
Diyaliz hastalarında yapılan in vitro deneyler Al ve kemik hastalıkları arasında ilişki
olduğunu göstermektedir. (McCarthy ve ark., 1991). Đleri dönem böbrek yetmezliğinde
kemikte St ve Cr artışının osteomalazi ile birlikte görüldüğü saptanmıştır (D’Haese ve
ark., 2000).
1.2.4. Metaller ve Diğer Fonksiyonel Bozukluklar
Ensefalopati ve koma, özellikle Al olmak üzere metal birikimiyle birlikte
görülmektedir. Diyaliz öncesi dönemdeki kronik böbrek yetmezlikli hastalarda,
hafif zihin bulanıklığında nöbet ve komaya kadar değişen şiddette semptomlar
görülebilir. Diyaliz tedavisi sonrası bazı hastalarda olasılıkla akut metal
intoksikasyonuna bağlı ensefalopati ve koma görülebilmektedir (Mahoney, 1982).
Diyaliz demansı diyaliz merkezlerinde kullanılan suyun uygun olmaması nedeniyle
yüksek Al düzeyleriyle birlikte görülür (Vanholder ve ark., 1996). Đleri dönem
böbrek yetmezliğinde immün yetmezlik Zn ve Se eksikliği ve Fe düzeyi artışıyla
beraberdir (Bonomini, 1995). Üremide metal birikimi enzim fonksiyonlarını etkiler.
Emenaker ve arkadaşları hemodiyaliz hastalarında bakır taşıyan eritrosit süperoksit
dismutaz aktivitesinde artış olmasına rağmen periton diyalizi hastalarında artışın
aynı oranda olmadığını göstermiştir (Emanaker ve ark., 1996). Kronik böbrek
yetmezliği olan hastalarla yapılan bir diğer çalışmada da plazma Zn ve Se düzeyleri
ile eritrosit süperoksit dismutaz (SOD) düzeylerinin azaldığı gösterilmektedir
(Richard ve ark., 1991). SOD, Zn ve Cu bağımlı bir enzimdir. Enzimin yapısında Zn
ve Cu metallerinin rolü gösterilmiştir (Forman ve ark., 1973). SOD enziminin
katalitik aktivite gösterebilmesi için Cu ve Zn içeren bir prostetik grup gereklidir.
Böbrek yetmezliğine bağlı düşük Zn düzeyi SOD aktivitesini azaltmaktadır. SOD
aktivitesinin Al ve silikonla inhibe ettiği bilinmektedir (Berlyne ve ark., 1988).
14
Ayrıca Se ve plazma glutatyon peroksidaz düzeyleri arasında güçlü bir birliktelik
vardır (Richard ve ark., 1991).
1.3. Böbreklerin Yapısı
Böbrekler periton arkası bölgede alt torasik ve üst lomber vertebralar
seviyesinde yerleşmiş fasülye şeklinde organlardır. Sağ böbrek soldakinden biraz
daha aşağıdadır. Erişkin bir insanda ortalama 120-170 gr ağırlığında ve 12x6x3 cm
boyutlarındadır. Böbreğin vertikal kesitinde iki farklı bölge izlenir. Dıştaki korteks
tabakası yaklaşık 1 cm kalınlığındadır. Đçteki medulla tabakası ortalama 8 konik
yapıdan oluşur. Piramit şeklindeki bu yapıların tabanları korteks-medulla
bileşkesinde yer alır. Đdrar yollarının üst geniş kısmı renal pelvistir. Üç büyük ve
sekiz küçük kaliksten oluşur. Küçük kalikslerden büyük kalikslere ulaşan idrar
buradan da renal pelvise gelir. Üreterler renal pelvisin alt kısmından oluşur ve
mesaneye doğru ilerler. Đdrar üreter aracılığı ile mesaneye dökülür.Her böbrek birinci
lumbar omur düzeyinde aorttan dallanan bir ana arter tarafından kanlanır. Ana arter
hiluma girer. Kanlanma sonrası dreanaj renal venlere olur. Her renal ven inferior
vena cavaya dökülür (Chatoth 2002).
Şekil 1.1. Böbreğin yapısı (http://kdf.org.sg/kidneyfunction. htm)
15
Şekil 1.2. Nefronun yapısı (http://kdf.org.sg/kidneyfunction. htm)
Şekil 1.3. Nefronun fizyolojisi (http://kdf.org.sg/kidneyfunction. htm)
Histolojik olarak böbrek nefron olarak tanımlanan temel birimlerden oluşur.
Her böbrekte yaklaşık 1 milyon nefron bulunur. Nefronun iki bileşeni vardır. Bunlar
süzme işlevi gören kapiller ağ ve buna bağlı bir tübüldür. Tübül birkaç farklı
anatomik ve işlevsel segmentten oluşur. Bunlar proksimal tübül, Henle kulbu ve
distal tübüldür. Tübül toplayıcı kanallara boşalır (Schmidt, 1983).
16
Böbrek fonksiyonları glomerül basıncı 60 mm-Hg basınca ulaştığında
glomerülde gerçekleşen ve büyük miktarda hücre dışı sıvının plazmaya geçişini
sağlayan ultrafiltrasyon ve nefronun diğer bölümlerinde gerçekleşen, elektrolit ve
diğer maddelerin pasif ve aktif tübüler transportunu kapsayan 2 mekanizmadan
oluşur. Böbrek fonksiyonları glomerül filtrasyon hızı (GFR) ile değerlendirilir.
Ortalama GFR değeri 120 ml/dak’dır (Bronzino, 1995).
1.3.1. Böbrek Yetmezliği
Böbrek hastalıkları, böbreğin detoksifikasyon kapasitesi, su/tuz dengesi ve
endokrin fonksiyonlarının bozulmasına neden olan çok ciddi ve önlenebilir sağlık
sorunlarındandır.
Kronik böbrek yetmezliği 3 ay veya daha uzun süre glomerül filtrasyon
hızının 60 ml/dak altında seyrettiği klinik durum olarak tanımlanır (National Kidney
Foundation K/DOQI.,2002). Sebepleri diyabet, hipertansiyon, kronik
glomerülonefrit ve tübülointersitisiyel fibrozis gibi çok çeşitli olabilir (Meguid ve
ark., 2005).
Böbrek fonksiyonları esas alınarak kronik böbrek yetmezliği 5 evrede
değerlendirilir. Evre I’de GFR normal iken V. Evrede GFR 15 ml/dak/1.73 m2 nin
altına düşmüştür. Tedavi edilmeyen evre 2 -4 arası hastaların büyük çoğunluğu
zamanla evre 5 kronik böbrek yetmezliğine ilerler. Đlerleme hızı kişisel farklılıklar ve
başka birçok faktöre bağlıdır ve hasta bu evrede ancak diyaliz ya da
transplantasyonla tedavi edilebilir (National Kidney Foundation K/DOQI., 2002).
Böbrek yetmezliği akut ve kronik olmak üzere 2 formdadır. Akut böbrek
yetmezliği tipik olarak iskemi, akut glomerülonefrit ve nefrotoksinlerle meydana
gelen tübüler nekroz nedeniyle gelişir. Bu tabloda hasar çok şiddetli değilse böbrek
fonksiyonları normale dönebilir (Bronzino, 1995). Kronik böbrek yetmezliğinde
sebep genellikle kronik glomerülonefrit, kronik üriner enfeksiyon, hipertansiyon
17
veya vasküler hastalıklardır. Kistik böbrek hastalıkları, intersitisiyel nefrit, obstrüktif
üropati diğer önemli sebepler arasındadır (US Renal Data System. USRDS, 1996).
Glomerül içine kanama, anormal kalsiyum ve fosfor metabolizması ve
hiperlipideminin böbrek hastalığını ilerlettiği deneysel olarak gösterilmiştir (Klahr ve
ark., 1988). Ayrıca sistemik hipertansiyon, diyetteki protein miktarı ve diyabetik
hastalarda kan şekeri düzeyinin insanda böbrek hastalığının ilerlemesinde önemli
rolü olduğu bilinmektedir (Klahr, 1983, Klahr, 1989).
Çizelge1.1. Kronik böbrek yetmezliğinde klinik belirtiler (Rahman 1998)
Kronik Böbrek Yetmezli ğinde Klinik Belirtiler
Kardiyovasküler sistem Hematolojik sistem
Sıvı yüklenmesi Anemi
Hipertansiyon Trombosit fonksiyon bozukluğu
Elektrolit ve asit/baz dengesi Nörolojik sistem
Hiperkalemi Periferik nöropati
Metabolik asidoz Ensefalopati
Endokrin sistem Romatolojik sistem
Ca, P ve vit D anormallikleri Artrit
Gonadal bozukluk Amiloid birikimi
Kronik böbrek hastalıkları giderek artan bir sıklıkta tüm dünyada ciddi bir
sağlık sorunu halini almaktadır. Hemodiyaliz ve böbrek transplantasyonu ile tedavi
edilen böbrek yetmezlikli hasta sayısının 2010 yılında 651 000 olacağı
düşünülmektedir (United States Renal Data System, 2000).
Böbrek yetmezliği; böbrek fonksiyonlarının azalmasına bağlı olarak oluşan
komplikasyonlar ve kardiyovasküler hastalıklarla sonuçlanır. Son yıllarda bu
sonuçların bazılarının erken tanı ve tedavi ile önlenebileceği ya da geciktirilebileceği
gösterilmiştir (Remuzzi ve ark., 2002). Tanı ve sınıflandırılmasına ait
uyumsuzlukların olması ve tanı ve değerlendirme sırasında kullanılan uygulanabilir
basit laboratuar testlerinin olmaması nedeniyle erken tanı konamamış hastalar
18
koruyucu tedavi yöntemlerinden yararlanma şansını yitirmektedir (Obrador ve
ark.,1999, Hsu ve ark., 2000).
National Kidney Foundation tarafından 2002 yılında 15 maddelik bir klinik
yaklaşım kılavuzu oluşturulmuşur; Bu kılavuzun amacı kronik böbrek yetmezliğinin
tanımlanması ve etiyolojiye bakılmaksızın evresinin saptanması, klinik
değerlendirme için laboratuar testleri geliştirmek, böbrek fonksiyon düzeyi ile
komplikasyonlar arasındaki ilişkiyi saptamak böbrek fonksiyon kaybı ve
kardiyovasküler hastalık gelişim riskini tespit etmektir (K/DOQI, 2002).
Çizelge 1.2. Kronik böbrek yetmezliğinin evreleri (K/DOQI, 2002)
Tanım Kreatinin Klerensi
(GFRml/min/1.73 m2)
Metabolik sonuçlar
1 Normal veya artmış GFR ≥ 90
2 Erken böbrek yetmezliği 60-89 Paratiroid hormon düzeyinde yükselme
3
Orta dereceli böbrek
yetmezliği
(Kronik böbrek yetmezliği)
30-59
Kalsiyum emiliminde azalma
Lipoprotein aktivitesinde azalma
Malnütrisyon, Anemi başlangıcı
4 Şiddetli böbrek yetmezliği 15-29 Trigliseritte artış, Hiperfosfatemi
Metabolik asidoz, Hiperkalemiye eğilim
5 Son dönem böbrek
yetmezliği ≤15 Üremi
Tedavi edilmeyen evre 2-4 arası hastaların büyük çoğunluğu zamanla evre 5
kronik böbrek yetmezliğine ilerler. Đlerleme hızı kişisel farklılıklarla birlikte başka
birçok faktöre bağlıdır. Bunlar; risk faktörleri, etiyolojik faktörler ve ilerletici
faktörler olarak gruplandırılır. Kronik böbrek yetmezliğinin ilerlemesinin
fizyopatolojik temeli ilerleyici nefron kaybıdır. Deney hayvanlarında yapılan
çalışmalarda bu sürece katılan mekanizmalar ve moleküler mediatörler gösterilmiştir.
Bu çalışmalara göre kronik böbrek yetmezliğinin üç önemli patolojik sonucu vardır.
Bunlar glomerüloskleroz, tubulointersitisiyel hasar ve vasküler sklerozdur (Haris ve
Rangan, 2005).
19
Tübülointersitisiyel hasar en sık rastlanılan patolojik sonuçtur. Tübüler epitel
hücrelerinin kronik hasarı tübülden süzülen plama proteinleri (lipitler, albümin,
albümine bağlı taşınan moleküller, immünglobülinler ve komplemanlar), tübül
lümeninde bulunan veya tübülden salınan sitokinler ve enflamasyon mediyatörleri,
oksidatif stres ve tübülointersitisiyel hipoksiye bağlı sitotoksik etkiler nedeniyle
oluşur (Eddy, 1994). Hasarlı tübül hücrelerinden birçok proenflamatuvar, kemotaksik
ve profibrotik faktör salınır ve bunlar intersitisiyel mononükleer hücre infiltrasyonu,
intersitisiyel fibrozis, tübüler atrofi ve apoptoza neden olurlar (Liu, 2004).
1.3.1.1. Son Dönem Böbrek Yetmezliğinde Tedavi Yöntemleri
2010 yılına kadar % 400 oranında bir artışla tüm dünya genelinde diyaliz
tedavisi uygulanan 2 milyondan fazla son dönem böbrek yetmezlikli hasta olması
beklenmektedir. Bu artış özellikle gelişmekte olan ülkelerde diyabet sıklığının
artışına bağlanmaktadır. Renal replasman tedavilerinin sosyal ve finansal bedeli
gelişmiş ülkeler için bile çok yüksektir. Son yıllarda kronik böbrek yetmezliğinin
ilerlemesini önleyen tedavi yaklaşımlarının olası yararları, etkinlikleri ve dünya
genelinde kullanılmaları ile ilgili çok sayıda çalışma yapılmaktadır (Hostetter, 2002).
Hemodiyaliz, peritoneal diyaliz ve böbrek transplantasyonu son dönem
böbrek yetmezliğinde en önemli tedavi yöntemleridir. Medikal tedaviye cevap
vermeyen bulantı, kusma ve halsizlik gibi üremik semptomlar ve asidoz, hiperkalemi
diyalize başlama sebepleridir. Tedavi seçimi çeşitli faktörlere bağlıdır.
Transplantasyon sıklıkla çocuklarda seçilen tedavi şeklidir . Transplantasyonun
komplikasyonlarının çok fazla olduğu yaşlı hastalarda hemodiyaliz veya periton
diyalizi uygulanır. Diğer hasta gruplarında ise birlikte bulunan vasküler hastalıklar ve
sosyoekonomik durum hemodiyaliz ve periton diyalizi için belirleyici faktörlerdir
(Broyer ve ark., 1993).
20
1.3.1.2. Hemodiyaliz
Hemodiyalizde kan akımını 300 ml/dk ‘da tutmak için yeterli olan ve geçici
ya da sabit damar girişinden alınan kan, yarısentetik membranlardaki çok sayıda
kapillere pompalanır. Ters yönde sodyum klorür, asetat veya bikarbonat ve değişken
konsantrasyondaki potasyum içeren bir diyalizat dolaşıma verilir. Membrandaki
difüzyon üre gibi düşük molekül ağırlıklı maddelerin, konsantrasyon farkına bağlı
olarak kan yönünü bırakıp diyalizat yönüne hareket etmesi sağlanır. Benzer şekilde
genelde konsantrasyonu 35 mEq/L olan bikarbonat, plazma yönüne diffüze olur. Su
ve sodyum klorür fazlalığının uzaklaştırılması membran boyunca olan hidrostatik
basınca bağlı olarak ultrafiltrasyonla olur. Bir hastanın kreatinin klerensinin 140
l/hafta ‘da tutulması için haftada üç kere 3.5-4.0 saat diyalize girmesi gerekmektedir.
(Shaver, 2001).
Hemodiyaliz yarı geçirgen bir zar aracılığıyla difüzyon sürecinin kullanılması
anlamına gelir. Böylelikle kandan istenilmeyen maddeler uzaklaştırılırken istenilen
maddeleri de eklenebilir. Membranın bir tarafında sabit hızda bir kan akımı varken
diğer tarafında diyaliz solusyonu aracılığıyla aynen glomerüler filtrasyonda olduğu
üzere atık maddelerin alınması söz konusudur. Diyaliz sıvısının içeriğinin, kanın ve
diyaliz sıvısının karşılaşmasını sağlayan yöntemin, diyaliz membranının tipi ve
yüzeyinin ve diyaliz uygulamasının süresinin değiştirilmesiyle işlevini yitirmiş
böbreğine karşın birey, sağlıklı bir yaşam sürdürülebilir (Bartlett, 1986).
Hemodiyalizde kullanılan ekipmanın 3 bileşeni vardır. Bunlar kan dağıtım
sistemi, diyaliz sıvısının dağıtım sistemi ve diyaliz cihazının kendisidir. Kan diyaliz
cihazına pompalanırken, sistemdeki basınç ve kan akışı pompalar aracılığıyla
denetlenmektedir. Kan akışı 300-450 ml/dak olmalıdır. Diyaliz sıvısının bulunduğu
taraftaki negatif hidrostatik basınç nedeniyle ultrafiltrasyon sağlanarak belli ölçüde
atık sıvı çekilmektedir. Diyaliz membranlarının dakikada kaç ml Hg çekileceğinin
belirlenmesi gibi farklı ultrafiltrasyon katsayıları vardır. Hidrostatik basınç bu
katsayı doğrultusunda ayarlanmaktadır (http://kdf.org.sg/kidneyfunction. htm).
21
Diyaliz sıvısı ise cihaza sıvının muhafaza edildiği bir tanktan gelmektedir.
Çoğu sistemde diyaliz sıvısı membrandan bir kez geçmekte olup kan akımına karşı
bir akım (500 ml/dk) özelliğine sahiptir. Diyaliz sıvısının içeriği plazmaya
benzemekle birlikte ihtiyaca göre değişebilmektedir. Diyaliz sıvısı içeriğinde en fazla
değişken potasyum olup sodyum, kalsiyum, asetat veya bikarbonat da her diyaliz
ünitesinde farklı miktarlarda belirlenmektedir (Amerıcan Publıc Health Assocıatıon,
1995).
Çizelge 1.3. Diyalizat hazırlamada kullanılan su için izin verilen maksimum kimyasal düzeyleri (Amerıcan Publıc Health Assocıatıon, 1995)
Metal ve kimyasallar Maksimum Konsantrasyon (mg/L)
Antimon 0.006
Arsenik 0.005
Aluminyum 0.01
Bakır 0.10
Baryum 0.10
Berilyum 0.0004
Civa 0.0002
Çinko 0.10
Flor 0.20
Gümüş 0.005
Kadmiyum 0.001
Kalsiyum 2 (0.1 mEq/L)
Klor 0.50
Kloraminler 0.10
Krom 0.014
Kurşun 0.005
Magnezyum 4 (0.3 mEq/L)
Nitrat 2.00
Potasyum 8 (0.2 mEq/L)
Selenyum 0.09
Sülfat 100.00
Talyum 0.002
22
En sık kullanılan diyaliz cihazları kapiller nitelikte olup membran materyali
çok ince kapillerlerde yer almaktadır ve bu kapillerler demetler halinde yapılmıştır.
Kan bu kapillerler içinde dönerken diyaliz sıvısı da bu kapillerlerin dışında
bulunmaktadır. Günümüzdeki diyaliz yöntemlerine baktığımızda hastaların büyük bir
kısmı için haftada 9-123 saatlik diyaliz gerekmekte ve bunlar değişik sayıda
seanslara bölünmektedir. Hastanın diyalizde kalma süresi; beden ölçüsüne, residüel
renal işleve, beslenme şekline, komplikasyon varlığına ve anabolizma ve
katabolizmanın derecesine göre değişmektedir. Diyaliz süresi sıklığı, diyaliz
cihazının tipi ve büyüklüğü diyaliz sıvısının içeriği, kanın veya diyaliz sıvısının akış
hızı hastaya göre var olan ihtiyaçlar doğrultusunda değişebilmektedir. Membran tipi
ve membran yüzeyi gerek klerens gerekse ultrafiltrasyon için temel değişkenler olup
hastanın immün cevabıyla taşıdığı uyum son derece önemlidir. Örneğin cuprahan
(Kupra amonyum selofaz) ve sellülöz asetat membranların süzme ve ultrafiltrasyon
kapasitesi düşük, biyokompatibiliteleri daha azdır. Poliakrinitil PAN, polimetil
metaklirat (PMNA) ve polisülfon membranlar daha çok delik taşıdıkları için akım
yüksektir ve biyokompatibiliteleri yüksektir ancak daha pahalıdır. Diyaliz
reçetelendirilirken kinetik modelleme yapılır. Bu üre oluşumu ve protein katabolizma
hızlarını kullanmak suretiyle yapılmaktadır. Üre temelli kinetik modellemede beden
tek bir havuzmuş gibi düşünülür. Bu nedenle aşağıdaki formül kullanılmaktadır
(Carpenter ve Lazarus, 1994).
KT/V (K=Klerens, T=Zaman, V=Dolaşım hacmi)
Buradaki değişkenlerin her biri tanımlanmak suretiyle hasta için en uygun
tedavi şekli belirlenir. Bu belirlenmede ele alınan diğer bir değişken protein
katabolizma hızıdır (PCR). KT/V için kabul edilebilir eşitlik 1.0-1.2 arasında iken
PCR için beklenen ortalama 1.2 gr/kg/gün olmaktadır. Böylelikle her tedavide
azaltılan üre yüzdesi KT/V eşitli ği ile yakından bağlantılı olup kolayca
belirlenebilmektedir. Araştırmalar her tedavi için üre azalma yüzdesinin ortalama %
65 olması gerektiğini göstermiştir. Bikarbonat diyalizinin gelişmesiyle ultra etkili
membranlar (akım geçişi yüksek) diyaliz sürelerinde azalma sağlamıştır. Tedavinin
uygunluğu belirlenmeksizin diyaliz süresinin azaltılması yüksek ölüm riskine yol
açmaktadır.
23
1.3.1.2.1. Hemodiyalizin Komplikasyonları
Kronik diyalize bağlı komplikasyonların büyük bir kısmı altta yatan hastalığa
ve diyalizle geri döndürülemeyen üremik koşullara bağlı olarak ortaya çıkmaktadır
Hemodiyalizin en duyarlı noktası dolaşıma ulaşma şeklinde yatmaktadır.
Arteriyovenöz şantın geliştirilmesiyle kronik diyaliz süreci mümkün kılınmıştır.
Ancak yüksek enfeksiyon ve tromboz riski nedeniyle 1966’da arteriyovenöz fistül
geliştirilmi ştir. Fistül vücuda ait bir vende oluşturulmakta ve deri altına yerleştirilen
ve arter ile ven arasında geçişi sağlayan politetraetilen tüp kullanılmaktadır.
Enfeksiyon, tromboz ve anevrizma oluşumu bu yöntemde de ortaya sık çıkabilecek
olaylardır. Ayrıca septisemi, septik emboli gibi bağlantılı olaylardır. Sepsis söz
konusu olduğunda en sık rastlanan ajan stafilococcus aeureus’ tur.
Diyaliz hastasında psikiyatrik sorunlar da sık görülmekte olup temel neden
hastanın değişen benlik algısı ve buna bağlı depresyondur. Diyaliz sırasındaki hızlı
akış osmolariteyi etkileyerek diyaliz denge bozukluğu sendromuna yol açmaktadır.
Sendromun en bilinen belirtileri bilinç bulanıklığı, konfüzyon ve nöbetlerdir. Öte
yandan özellikle potasyum olmak üzere elektrolit dengesindeki hızlı değişmeler
diyalizde ortaya çıkan aritmilerin en önemli sebepleridir (Daugirdas, 1991).
Oral olarak Al hidroksit alımı ya da diyaliz suyundaki Al kirlenmesine bağlı
olarak diyaliz bunaması ve osteomalazi geliştiği de bilinmektedir. Hepatit B Virüs
yüzey antijenini artmasıyla immünite bozulur. Karaciğer fonksiyonlarını hafif etkiler.
Sitomegalovirüs, Non A ve Non B hepatit virüs enfeksiyonları riski orta derecededir.
Rekombinant eritropoetin kullanımı kan ihtiyacını azaltmaktadır (Lowrie, 1990).
24
Şekil1.4. Hemodiyaliz (http://kdf.org.sg/kidneyfunction. htm)
Hemodiyaliz hastalarında beslenme bozuklukları, endüstriyel ve çevresel
maruziyet, sigara içimi, parenteral sıvı uygulamaları ve kontamine olmuş diyalizat
sıvısı, toksik metal birikimi ve iz element eksikliğine yol açan maruziyet
sebepleridir. Bu hastalarda toksik metaller ve iz elementlerin metabolizması ile ilgili
çalışmalardan edinilen veriler, hastalığın sistemik ve hızlı değişen bir seyir
göstermesi, metallerin dokulardaki konsantrasyonunun çok az olması ve farklı
metodlarla saptanmış normal doku düzeyleri arasındaki tutarsızlıklar gibi nedenlerle
tam kesinlik göstermemektedir. Bununla birlikte kanser ve kardiyovasküler hastalık
riskinde artma, anemi, böbrek yetmezliği ve osteoporoz.gibi yaşam kalitesi ve
süresini etkileyen bir çok fizyopatolojik olaya neden olduğu gösterilmiştir
(Vanholder ve ark. 2002).
Kontamine diyalizat kullanımına bağlı aluminyum toksisitesi 1976’da
tanımlandıktan sonra toksik metal birikimine diyalizatın etkisi, hemodiyaliz
tedavisinde çok önem verilen konulardan biri olmuştur. Hastalarda görülen anemi ile
aluminyum toksisitesi, demir, çinko ve selenyum eksikli ği ve olasılıkla bakır
25
toksisitesinin ilişkisi gösterilmiştir (Neiva ve ark. 2002). Al birikimine bağlı
hematolojik sorun gelişmiş bir olgu çalışmasında etkiler, Al çelasyon tedavisiyle geri
döndürülmüştür (Donnelly 1990). Al artışının membran peroksidasyonunu artırarak
eritrosit ömrünü kısalttığını gösterilmiştir (Jain ve ark. 1995). Kronik böbrek
yetmezliği genellikle Cu artışına neden olmakla birlikte, Cu eksikliği kemik iliği
hücrelerinde büyüme faktörü azalmasına ve pansitopeniye yol açar (Tamura ve ark.
1994). Al, Cd, Fe ve St gibi çeşitli metaller renal osteodistrofiyle ilgilidir.
Diyaliz tedavisi sonrası bazı hastalarda olasılıkla akut metal intoksikasyonuna
bağlı ensefalopati ve koma görülebilmektedir Diyalize bağlı demans diyaliz
merkezlerinde kullanılan suyun uygun olmaması nedeniyle yüksek Al düzeyleriyle
birlikte görülür (Vanholder 1996). Đleri dönem böbrek yetmezliğinde immün
yetmezlik Zn ve Se eksikliği ve Fe düzeyi artışıyla beraberdir (Bonomini 1995).
Hemodiyaliz hastalarında bakır taşıyan eritrosit süperoksit dismutaz aktivitesinde
artış olmasına rağmen periton diyalizi hastalarında artışın aynı oranda olmadığını
göstermiştir. Kronik böbrek yetmezliği olan hastalarla yapılan bir diğer çalışmada da
plazma Zn ve Se düzeyleri ile eritrosit süperoksit dismutaz (SOD) düzeylerinin
azaldığı gösterilmektedir (Richard ve ark. 1991). SOD enziminin katalitik aktivite
gösterebilmesi için Cu ve Zn içeren bir prostetik grup gereklidir (Forman ve ark.
1973). Böbrek yetmezliğine bağlı düşük Zn düzeyi SOD aktivitesini azaltmaktadır.
SOD aktivitesinin Al ve silikona bağlı olarak inhibe edildiği bilinmektedir (Berlyne
ve ark. 1970).
Bu çalışmalar hemodiyaliz hastalarında uygulanan tedavi süreci boyunca
kullanılan bazı metal içerikli terapötiklerle ilgili daha fazla risk analizi çalışması
yapılmasının gerekliliğini göstermektedir. Ayrıca hemodiyaliz hastalarında kronik
hastalığa bağlı gelişen beslenme bozukluklarının yol açtığı iz element eksikliklerinin
prognoz ve yaşam kalitesine etkileri dikkat çekicidir. Ayrıca üremik toksinlerin de
ağır metallerin emilimi üzerine etkisi vardır. Ultrafiltrat fraksiyonunda bulunan p-
kresol, okzalat, hipoksantin, homosistein ve miyoinozitol gibi üremik bileşiklerin
toksik metallerin hücreye alımı ve toksisitesini etkilediği in-vitro olarak
gösterilmiştir (Abreo ve ark. 1997). Kurşun ve kadmiyum, çevresel ve endüstriyel
olarak uzun süreli maruziyetleri sonucu böbrekte toksik etki gösteren kümülatif
26
toksik metallerdir. Böbrek toksisiteleri esas olarak biriktikleri proksimal tübüllerin
hücresel ve fonksiyonel bütünlüğünü bozmalarına bağlıdır. Tübüler hasar kalsiyum,
fosfat, aminoasitler ve düşük molekül ağırlıklı proteinlerin idrarla atılımının artması
ile kendini gösteren Fanconi sendromuna benzer bir klinikle seyreder. Tübüler
bozukluk geri dönüşsüzdür ve doz bağımlı olarak artar (Garçon ve ark. 2004).
Serum kurşun konsantrasyonundaki 10 kat artışın kreatinin klerensini 10-13
ml/dk düşürdüğü gösterilmiştir. Renal hastalığı olmayan kişilerde yüksek kurşun
konsantrasyonu ile esansiyel hipertansiyon korelasyonu bildirilmiştir. Son dönem
böbrek yetmezlikli hastaların kemiklerinde kadmiyum konsantrasyonunun arttığı ve
renal osteodistrofinin daha ağır seyrettiği gösterilmiştir (D’Haese ve ark. 1999).
Son yıllarda yapılan çok sayıda çalışma sonucu kurşun ve kadmiyuma bağlı
gelişen tübüler proteinürinin sensitif ve spesifik göstergeleri bulunmuştur. Bunlar,
idrarda saptanan düşük molekül ağırlıklı proteinler olan; alfa-1 mikroglobulin (α1-
MG), beta-2-mikroglobulin (β2-MG), retinol bağlayan protein (RBP) ve N-asetil-
glukozaminidaz (NAG) dır (Price ve ark. 1996). Kurşun ve kadmiyuma kronik
maruziyet başlangıçtaki lokal hasardan klinik olarak saptanabilen böbrek
yetmezliğine kadar ilerleyen geri dönüşsüz bir fizyopatolojik olaylar zincirine neden
olur (Garçon ve ark. 2004).
Böbrek, uğradığı hasarı uzun süre kompanse etme yeteneğine sahip bir organ
olduğu için klasik fonksiyon testleri çok büyük miktarda nefron kaybı olmadan
duyarlı değildir. Bu yüzden nefrotoksisitenin subklinik geri dönüşümlü olduğu
evrelerde toksik metal düzeyleri ve diğer laboratuvar testleriyle izlenmesi ve tedavisi
kronik böbrek yetmezliğinin prognozunu olumlu yönde etkileyecek bir yaklaşım
olarak görülmektedir. Đz element düzeylerinin izlenmesi ve yeterli dozlarda
replasmanı da hemodiyaliz hastalarının yaşam kalitesini artıracaktır.
27
1.4. Kurşun (Pb)
Kurşun bilinen en eski mesleki ve çevresel toksindir. Doğada çok yaygın
bulunması ve fiziksel etkilerinin fazlalığı nedeniyle 5000 yıldır en sık rastlanılan
çevresel hastalık olarak bilinmektedir (Al-Saleh, 1994). Plumbizm olarak bilinen
kurşun toksisitesi M.Ö. 200 yıllarında tanımlanmıştır (Wedeen, 1982). 17. ve 18.
yüzyılda da Đngiliz kraliyet ailesinde kurşun ile tatlandırılmış Portekiz şarabı içimine
bağlı kurşun zehirlenmesi gelişmiştir. 1882’de kurşun toksistesi nedeniyle ölen bir
sanatçıda yapılan postmortem inceleme ile ilk kez intersitisiyel nefrit ve böbrek
hasarı gösterilmiştir (Batuman, 1993).
Romalılar tarafından kontamine sularla ve yapay tatlandırıcı olarak
kullanılmasının düşük doğum ağırlıklı bebekler ve yüksek sınıfta rastlanan ruhsal
bozukluklara neden olduğu ve Roma Đmparatorluğunun yıkılış sebebi olduğu
düşünülmektedir (Gilfillan, 1965).
Ondokuzuncu yüzyıldaki endüstri devrimi kurşun kullanımını ve sonucunda
ortaya çıkan toksisite sıklığını artırmıştır. Günümüzde endüstriyel hijyende yüksek
standartların sağlanması ile ilgili önlemeler semptomatik kurşun toksisitesini oldukça
azaltmıştır. Bununla birlikte çevresel kurşun maruziyeti ciddi bir halk sağlığı sorunu
olamaya devam etmektedir (Adham 1997).
1.4.1. Kurşun Maruziyeti
Kurşun boyalar en önemli maruziyet kaynaklarıdır (Levin ve ark. 2000)
Çocuklarda ise Pb ile kontamine olmuş toprakla temastır. Kan Pb düzeyi ev içi toz
maruziyeti ile yakın ilişkilidir (Lanphear ve ark. 1998). Pb maruziyeti ayrıca Pb
boyalar kullanılmış eski evlerde yaşayanlarda görülür (U.S.Environmental Protection
Agency EPA, 1999). A.B.D de günlük maruziyetin %20'sinden sorumlu olan neden
içme suyudur (Russell 1989). Pb ayrıca cilalanmış seramiklerde bulunur ve Pb
boyalarla boyanmış kaplarda saklanan yiyecekler önemli miktarda Pb içerir. Pb ile
cilalanmış kaplarda saklanan yiyeceklerin kan Pb düzeyini yükselttiğini gösteren bir
28
çalışma vardır (Rojas-Lopez ve ark., 1994). Kurşunlanmış kristaller, sigara içimi,
kurşun lehim kullanılan konserve kutuları, bazı ülkelerden ihraç edilen oyuncakların
da önemli miktarda Pb içerdiği bilinmektedir (American Academy of Pediatrics
Committee on Environmental Health., 2005). Bazı iş alanlarında çalışan işçiler de
yüksek miktarda kurşuna maruz kalırlar. Cephane, pil, kurşun levha, lehim, boru,
seramik cilası, radyasyon kalkanı, tahta kaplama, jet yapımı, intravenöz pompa ve
bazı cerrahi malzeme yapımı sırasında Pb maruziyeti mümkündür (Levin ve ark.
2000).
Đnsanda Pb maruziyeti sanayi devri sonrası artmıştır. Endüstri öncesi doğal
çevrede yaşayan insanlarda kan düzeyi yaklaşık 0.016 µg/dL olarak belirtilmektedir.
Pb tozu veya kontamine toprağa maruz kalmış çocuklarda kan düzeyi ise 90 µg/dl’dir
(Flegal 1992). Endüstri çağı sonrası iskeletlerinde, kemikteki Pb düzeyi endüstri çağı
öncesine göre 500-1000 kez daha fazladır (Patterson ve ark. 1991).
1.4.2. Kurşun Metabolizması
Pb maruziyeti başlıca respiratuvar ve gastrointestinal yollarla olur. Đnhale
edilen kurşunun yaklaşık % 30-40’ı dolaşıma geçer (Phillip 1994). Gastrointestinal
emilim beslenme durumuna ve yaşa bağlı olrarak değişir. Demirin, barsaktan kurşun
emilimini azalttığı bilinmektedir. Çocuklarda demir eksikliğinde kan Pb
konsantrasyonunun arttığı gösterilmiştir (Ziegler ve ark. 1978). Kalsiyum destek
çalışmalarında infant ve çocuklarda diyetteki kalsiyum artışına bağlı olarak Pb
emiliminin azaldığı gösterilmiştir (Bogden ve ark. 1992)
Magnezyum, fosfat, alkol ve yağ alımı da Pb emilimini azaltmaktadır
(Barltrop 1975, Barltrop 1979). Çocuklarda gastrointestinal emilim erişkinlerden
daha fazladır (Markowitz, 2000). Yiyecek, su, boya, oyuncaklar ve vinil ürünlerde
bulunan inorganik Pb deriden çok az emilir fakat jetler, deniz motorları ve tarım
makinelerinde kullanılan mazotun içerisindeki tetraetil alkil-kurşun deriden çok fazla
emilir (Papanikolaou ve ark., 2005).
29
Emilim sonrası dolaşıma giren kurşunun yaklaşık %99’ u ortalama 30-35 gün
eritrositlere bağlı olarak kalır ve 4-6 hafta süresince karaciğer, renal korteks, aort,
beyin, akciğerler, dalak, diş ve kemiklere dağılır. Dolaşımdaki 35 günlük yarılanma
zamanı nedeniyle, 6 haftadan önceki maruziyetin saptanmasında kan Pb düzeyi
ölçümü kullanılamaz (Rabinowitz ve ark., 1976).
Yetişkinlerde yaklaşık %80-95 oranında kemikte birikirken çocuklarda daha
çok yumuşak dokularda biriktiğinden %70 oranında kemikte birikir (Phillip, 1994).
Pb kemikte yaklaşık 20-30 yıl kadar kemiklerde depolanır. Yaşla birlikte kemikteki
Pb miktarı belirgin olarak artar. Ortalama tibia Pb düzeyi, ergen bireylerde 3 µg/g,
30-50 yaş arası erişkinlerde 17 µg/g ve 30 µg/g ve 75 yaş arası yaşlılarda 30 µg/g
olarak saptanmıştır (Wittmers ve ark., 1988).
Đnorganik Pb metabolize olmadan öncelikli olarak idrarla değişmeden atılır.
Feçesle atılımı tam olarak anlaşılmamıştır. Organik ve alkil-Pb oksidatif
dealkilasyonla trietil ve trimetil-Pb gibi nörotoksik metabolitlere dönüşür
(Bolanowska 1968). Bu reaksiyon karaciğerde sitokrom p-450 enzimi ile katalizlenir
(Kimmel ve ark. 1977).
Pb ayrıca terleme ile atılır, saunaya alınan bireylerde idrar Pb düzeylerinin
azaldığı gösterilmiştir (Hohnadel ve ark. 1973).
1.4.3. Kurşun Toksisitesi
Kurşun toksisitesinin belirlenmesinde en sık kullanılan yöntem kan Pb düzeyi
ölçümüdür. Vücutta zararsız sayılacak bir düzey belirlenmemiştir (Silbergeld 2004).
EPA (Environmental Protection Agency) su ve ortamdaki maksimum Pb düzeyini
sıfır ppm olarak belirlemiştir. Çok düşük düzeylerde eritrosit kimyasında bozulma,
bebeklerde fiziksel ve mental gelişimde gerileme, dikkat dağınıklığı, duyma ve
öğrenme zorluğu ve erişkinlerde hafif kan basıncı artışı görülür
(www.epa.gov/safewater/dwt/t-ioc/lead.html). CDC (Agency for Toxic Substances
and Disease Registry) ve APA (American Pediatric Association) çocuklar ve
30
kadınlar için10 µg/dL düzeyin üzerindeki değerleri yüksek olarak
değerlendirmektedir. Mesleki maruziyet işçilerin kan düzeyi 30 µg/dL üzerine
çıktığında tehlikeli kabul edilir (ATSDR. 2005).
Pb iki değerlikli bir katyondur; sülfidril grubu taşıyan proteinlere yüksek
bağlanma kapasitesi, enzimler ve yapısal proteinleri etkiler. En iyi bilinen etkisi hem
sentezi yolağındaki delta-aminolevülinik asit dehidrataz (delta-ALAD) enziminin
inhibisyonudur. Kan Pb düzeyi 20 µg/dL üzerine çıktığında ALAD aktivitesi %50
azalır. Ancak ALAD aktivitesini değiştiren porfiria, siroz ve alkolizm gibi başka
nedenler de vardır. Kan Pb düzeyi ve ALAD düzeyi arasındaki ilişki doğrusal
olmadığından ALAD düzeyi kurşun maruziyeti düzeyini saptamak için uygun
değildir (Philip 1994). ALA porfobilinojen dönüşümünü katalizleyen delta-ALAD
enziminin Pb ile inhibisyonu demirin protoporfin halkasına girişini inhibe eder.
Bunun sonucunda hemoglobin ve hücresel solunum için gerekli olan Hem sentezi
azaldığından anemi ve yorgunluk görülür. Ayrıca dolaşımdaki ALA düzeyi artışı,
santral sinir sistemindeki (SSS) GABA düzeyinde azalmaya neden olur. Bu durum
hem porfiriya hem de kurşun toksisitesinde görülen davranış bozukluklarını
açıklayabilir (Needleman 2004).
Đnsan ALAD enzimi ALAD1 ve ALAD2 olmak üzere iki geni olan
polimorfik bir enzimdir. ALAD2 allelinin eskpresyonundaki genetik polimorfizm
kurşun toksisitesinden sorumlu tutulmaktadır. Kurşun maruziyeti olan çeşitli
topluluklarda yapılmış çalışmalarda ALAD2 geni taşıyan bireylerde kan ve
kemikteki kurşun düzeyi anlamlı olarak yüksek bulunmuştur (Smith ve ark. 1995).
Demirin protoporfirin IX yapısına girişini katalizleyen ferroçelataz enzimi de kurşun
nedeniyle bozulur. Bu enzimdeki bozukluk eritrosit protoporfirini (EP) ve çinko
protoporfirin (ZPP) düzeyinde artışa neden olur. Kan Pb düzeyi 35 µg/dL düzeyine
ulaşıncaya kadar bu artışlar ortaya çıkmaz. EP düzeyi porfiria, siroz, demir eksikliği,
yaşlanma ve alkolizmde de artacağından, Pb maruziyetini göstermek üzere
kullanılamaz (Somashekaraiah ve ark. 1990). Vücutta hem havuzundaki azalma
birçok organ sistemini etkiler (Patrick, 2006).
31
Kurşun ayrıca pirimidin 5’-nükleotidaz aktivitesini bozarak, eritrositlerde
pirimidin nükleotidlerin artışı ve buna bağlı olarak da eritroid serinin maturasyonuna
engel olarak eritrosit sayısında azalma ve anemiye neden olur. Kurşunun hematolojik
etkilerinin belirteci, bazofilik noktalanma ve eritrositlerin erken yıkımıdır. Bu etki
ayrıca benzen ve arsenik gibi diğer bazı toksik maddelere bağlı olarak veya doğuştan
bazı enzim eksikliklerinde de görülebilir (Schuhmacher ve ark. 1997). Bazofilik
noktalanma ve normositik veya mikrositik hipokromik anemi kan Pb düzeyi
yetişkinlerde 50 µg/dL, çocuklarda 25-40 µg olduğunda görülür. Bazofilik
noktalanma ve mikrositik hipokromik anemi düşük düzeyde Pb maruziyetini
göstermez (Paglia ve ark. 1977). Hemoglobin miktarı da erişkinlerde kan Pb seviyesi
50 µg/dL, çocuklarda 40 µg/dL düzeyine ulaşmadan azalmaz (ATSDR 2005).
1.4.3.1. Kurşun ve Böbrek Toksisitesi
Kurşun nefropatisi mesleki olarak maruz kalan işçilerde rapor edilmiş olup;
proksimal tübüllerde hasar, glomerüler skleroz ve intersitisiyel fibrozisle
karakterizedir. Belirtileri ise proteinüri, glukoz ve organik anyonların transportunda
bozulma ve glomerül filtrasyon hızında düşmedir (Diamond 2005).
Böbrek yetmezliğinin görüldüğü akut Pb toksistesinde klinik tablo, karın
ağrısı (kurşun koliği), bilişsel fonksiyonlarda bozulma, periferik nöropati, eklem
ağrıları, bazofilik noktalanma gösteren anemi, diş etinde kurşun çizgisi ve kan Pb
düzeyinin 80 µg/dL üzerinde olması şeklindedir (Marsden 2003). Ayrıca mesleki
olarak maruz kalmayan bireylerde, kan Pb düzeyi ve böbrek fonksiyonlarının
bozulması arasında yaşla artan bir ilişki saptanmıştır (Staessen ve ark. 1992).
Bu çalışmalarda kan Pb düzeyindeki 10 kat artışın serum kreatinin düzeyini
0.14 mg/dL arttırdığı gösterilmiştir (Pollock ve ark. 1988). Rretrospektif bir
çalışmada, tibiada ölçülen Pb birikimi ile serum kreatinin düzeyi düşüşü arasında
ili şki saptanmıştır. Diyabetiklerde hem kan hem kemik Pb düzeyleri serum kreatinin
artışıyla birliktelik gösterir. Kronik böbrek yetmezliği olan hastalarda vücutta ve
32
kanda ölçülen Pb düzeyleri renal hasarın ilerlemesinin ve kronik intersitisiyel nefritin
güçlü bir göstergesi olarak kabul edilmektedir (Pollock ve ark. 1988).
Kan Pb düzeyinin 20-29 µg/dL düzeyine çıkması dolaşım sistemi ve
kardiyovasküler sistem bozukluklarına bağlı ölüm oranını arttır (Lustberg ve ark.
2002). Mesleki maruziyeti olan gruplarda yapılan çalışmalarda hipertansiyon,
serebrovasküler ve kardiyovasküler hastalıklarda artış gösterilmiştir (Fanning 1988).
Uzun süreli düşük doz Pb maruziyetinde insan ve hayvanlarda hipertansiyon
saptanmıştır (ATSDR 2005).
Kurşun, D vitamininin aktif formu olan 1,25 dihidroksi vitamin D
dönüşümünü engeller. Etkinin, dönüşümün son hidroksilasyon basamağının
gerçekleştiği böbrek proksimal tübüllerinde olduğu düşünülmektedir (Mahaffey
1982). Kan Pb düzeyi 62 µg/dL üzerindeki çocuklarda serum kalsiyum düzeyi düşük
parathormon seviyesi yüksek bulunmuştur (Rosen ve ark. 1980).
Kurşun maruziyeti olan işçilerde ölü doğum, abortus, sperm sayısı ve
hareketliliğinde azalma, libido kaybı ve infertilite görülmektedir (Anttila 1995).
Đşçilerin çocuklarında da doğumsal epilepsi ve kardiyovasküler hastalıklar
bildirilmi ştir (Hu H ve ark. 1992).
Son yıllarda IARC (International Agency for Research on Cancer) tarafından
kurşunun bazı kanser türlerine yol açabileceği bildirilmi ştir (Rousseau ve ark. 2005).
Kurşun maruziyeti mide, akciğer ve mesane başta olmak üzere tüm kanserler
türleriyle ilişkili görünmektedir (Fu ve ark. 1995).
1.5. Kadmiyum (Cd)
Kadmiyum (Cd) doğal olarak yerkabuğunda bulunan IIB grubu bir elementtir. Đyonik
formu (Cd +2), genellikle oksijen (kadmiyum oksit CdO), klor (kadmiyum klorid
CdCl2) veya kükürt (kadmiyum sülfat CdSO4) ile birlikte bulunur.
33
Çevrede çok fazla bulunan toksik madde olan kadmiyum çok fazla organ
üzerinde toksik etkiye sahip olması ve 10-30 yıl olan uzun yarılanma ömrü nedeniyle
insan için en fazla toksik olan metaller arasında yer almaktadır.
1.5.1. Kadmiyum Maruziyeti
Đnsandaki maruziyet yolları arasında en fazla kontamine toprakta yetişen bitkiler ve
sigara dumanı gösterilmektedir Kabuklu deniz hayvanları ve sakatatlarda 30 mg/kg
düzeyinde yüksek konsantrasyonlarda bulunur (ATSDR 1999). Kronik maruziyet
durumunda insanda herhangi bir yan etkiye yol açmayan minimal risk düzeyi (MRL)
0.2 µg/kg/gün olarak belirlenmiştir. Dünya Sağlık Örgütün (WHO) günlük diyetle
alınan kadmiyum miktarını kadmiyum kirliliği olmayan bölgeler için 40-100 µg,
kadmiyum kirliliği olan bölgeler için 200µg olarak saptamıştır. Kadmiyum
dumanının % 10-50 kadarı solunum yollarından absorbe olur. Sigara içenler her
pakette 1-2 µg kadmiyum alırlar (Jarup ve ark. 1998). Gastrointestial yoldan emilimi
daha az olmasına karşın diyetteki kalsiyum, protein, çinko, demir ve bakır
eksikliğinde barsaklardan emilimi artar (Fox, 1988).
Her yıl atmosfere ortalama 30 000 ton Cd yayılır ve bunun yaklaşık 4000-13
000 tonu insan aktivitesine bağlıdır. Çevrede çok fazla bulunan toksik madde olan
kadmiyum çok fazla organ üzerinde toksik etkiye sahip olması ve 10-30 yıl olan
uzun yarılanma ömrü nedeniyle insan için en fazla toksik olan metaller arasında yer
almaktadır. Doğada parçalanıp yok olmadığından insanların maruziyet riski gün
geçtikçe artmaktadır (ATSDR, 2003b).
1.5.2. Kadmiyum Metabolizması ve Toksisite Mekanizmaları
Kadmiyum emilim sonrası eritrosit içinde veya albümine bağlı olarak bulunur.
Karaciğerde metallotiyoneine bağlanır. Sisteinden zengin bir protein olan
metallotiyoneinde kadmiyumu yüksek oranda bağlar (Klaassen ve ark. 1999).
Metallotiyonein-kadmiyum kompleksi karaciğerden dolaşıma salınır ve böbrekte
34
birikmeye başlar. Kadmiyum ayrıca kemik, pankreas, adrenal gland ve plasentada
birikir. Tüm vücutta biriken miktarın % 50 kadarı karaciğer ve böbrektedir. Kronik
kadmiyum toksisitesine bağlı esas patolojiler böbrek hasarı ve kemik kaybıdır ( Pope
ve ark. 1995).
Akut toksisite kliniği disüri, poliüri, dispne, göğüs ağrısı, huzursuzluk,
halsizlik, başağrısı ve baş dönmesi ile kendini gösterir (Wittman ve ark. 2002).
Kadmiyum toksisitesinin mekanizması tam olarak anlaşılamamış olsa da bazı
hücresel etkiler iyi bilinmektedir. Kadmiyum maruziyeti olan populasyonlarda %
50-60 oranında kromozomal hasar gösterilmiştir (Fowler 1978).
Düşük konsantrasyonlarda hücre içinde mitokondriye bağlanarak hücresel
solunum ve oksidatif fosforilasyonu inhibe eder. Kronik maruziyet sonucu gelişen
doku hasarı ve ölüme sebep olan hücresel değişiklikler oksidatif stres ve tiol düzeyi
düşüklüğü ile ilişkilendirilmiştir (Ercal ve ark. 2001). Kadmiyumun dokulardaki
sülfidril gruplarına bağlanması, lipidperoksitlerin oluşumu ve glutatyon düzeyi
düşüklüğü sonucu hücresel hasar oluşur. Kadmiyum ayrıca glutatyona yüksek
afinitesi nedeniyle safra ile atılabilen bir bileşik oluşturabilir. Katalaz, süperoksit
dismutaz (SOD) gibi antioksidan enzimlerin aktivitelerini de inhibe eder (Casalino
ve ark.. 2002). Kadmiyumun yol açtığı lipidperoksidasyonu hayvan karaciğer,
böbrek, beyin, akciğer, kalp ve testis dokularında gösterilmiştir (Ercal ve ark. 2001).
Kadmiyum aynı zamanda metalloenzimlerdeki çinko ve selenyum ile yer değişirir
(Pope ve ark. 1995). Kadmiyuma maruz kalan işçilerde selenyum düzeyi ve
glutatyon peroksidaz aktivitesi düşüklüğü gösterilmiştir (Wasowicz ve ark. 2001).
Kadmiyuma bağlı serbest radikal üretimi bazı sitokinlerin yapımı, nükleik asit
oksidasyonu ve DNA tamir mekanizmalarında değişikli ğe, sonuç olarak da hücre
ölümü ve kansere neden olan mutasyonlara neden olur (Dong ve ark. 1998).
Deneysel veriler göstermektedir ki Cd; Fe, Ca ve Zn gibi esansiyel metallerin
hücreye alımını sağlayan membran taşıyıcıları ile etkileşime girerek hedef organlara
ulaşır. Bu olay son zamanlarda ‘’iyonik taklitleme’’denilen mekanizmayla
açıklanmaktadır (Zalups ve ark. 2003). Cd; +2 değerlikli bir veya birkaç katyon gibi
davranarak onların taşıyıcı proteinleri ve/veya geçiş kanallarına bağlanır.
35
Cd-metallotiyonein ve Cd-albumin protein komplekslerini reseptör aracılı endositozu
bazı epitel hücrelerine girişi için önemli bir yoldur.
1.5.2.1. Kadmiyum ve Böbrek Toksisitesi
Böbrek insanda kronik Cd maruziyetinde etkilenen en önemli hedef organdır
(Friberg, 1950, ATSDR, 2003b). Cd maruziyetinin böbrekte yol açtığı hasarlar ilk
önce nikel-kadmiyum pillerinin yapımında çalışan işçilerde fark edilmiştir. Bu
işçilerde proteinüri ve glomerüler filtrasyon hızında düşmeyle sonuçlanan belirgin
böbrek fonksiyon değişiklikleri saptanmıştır (Friberg, 1950).
Cd böbrekte en fazla proksimal tübülleri döşeyen epitelyal hücrelerde bulunur
(Felley-Bosco, 1987). Tavşanlardan izole edilen proksimal tübüllerde ve proksimal
tübül hücre kültürlerinde Cd maruziyeti sonrası Cd birikimi gösterilmiştir (Robinson
ve ark., 1993, Endo, 2002). GSH ve Cys gibi tiyol grupları içeren biyomoleküllere
afinitesi nedeniyle proksimal tübüllerin luminal membranlarında G-S-Cd-S-G
veya Cys-S-Cd-S şeklinde, bu mokeküllerle kompleks halde bulunur. Ayrıca gama-
glutamiltransferaz ve sisteinilglisinazın proksimal tübüllerin luminal membranlarında
çok bulunması nedeniyle G-S-Cd-S-G membrandan bütün olarak geçemez ve
parçalanarak Cys-S-Cd-S bileşiğine dönüşür. Bu haliyle membrandan geçebilir.
Ratlarda yapılan çalışmalarda ; Cd ve Cys birlikte verildiğinde Cd absorbsiyonu %
82 oranında artmakta olduğu belirlenmiştir (Felley-Bosco, 1987).
Fazla miktarda Cys ile birlikte verilen subkutan Cd sonrası proksimal
tübüldeki Cd birikimi çok atmaktadır (Murakami ve ark., 1981; Murakami ve ark.,
1987). Ayrıca ratlarda GSH ve Cys ile birlikte intravenöz yolla Cd verilmesi sonrası
böbreğe Cd geçişini belirgin şekilde artırmaktadır, çalışmalar böbrekte Cd alımının
bir bazolateral bir de luminal şekilde olmak üzere iki mekanizmayla olduğunu
göstermektedir (Zalups, 2000b). Cd-Cys bileşiğinin proksimal tübül veya diğer başka
bir epitel hücresi tarafından alımını açıklayacak spesifik bir lüminal mekanizma
tanımlanmamıştır. Daha önce belirtildiği gibi Cys-S-Hg-S-Cys bileşiği Cys’nin
yapısal bir kopyasıdır ve proksimal tübül lüminal membranından Cys’e özgü b0,+
36
taşınım sistemiyle geçer (Bridges ve ark.,2004). Proksimal tübül lümeninde Cd
alınımının bir diğer olası yolu ligand değişim mekanizmasıdır. Bu mekanizma Cd’un
DMT1 gibi +2 değerli katyonların bağlanma bölgesindeki taşıyıcıların protein veya
protein olmayan tiyol gruplarıyla değişimini sağlar.
1.5.3. Kadmiyum Toksisitesinde Antioksidanlar
Metallotiyonein üretimi başta çinko olmak üzere kadmiyum, civa, bakır, altın ve
bizmut gibi metallerin varlığında artar (Coyle ve ark., 2002). Hayvan deneylerinde
düşük çinko düzeyi ile metallotiyonein yapımının artırıldığı ve kadmiyuma bağlı
akut hepatoksisitenin önlenebildiği gösterilmiştir (Leber ve ark., 1976). Benzer
şekilde hepatosit hücre kültürlerinde çinko ile muamele sonrası metallotiyonein
ekspresyonunun artması sonucu kadmiyuma bağlı hücre ölümünün önlendiği
gösterilmiştir (Shimoda ve ark., 2001). Đnsanlarda intestinal metallotiyonein
yapımının artırılmasının Wilson hastalığının tedavisinde kullanılması FDA
tarafından önerilmektedir (Brewer, 2000).
Kadmiyuma bağlı böbrek toksisitesinin nedeni kadmiyum-MT kompleksinin
böbrekten ayrılması ve serbest kadmiyumun böbrek dokusuna salınmasıdır. Hayvan
deneylerinde uzun süreli kadmiyum maruziyeti veya tekrarlayan dozlarda kadmium-
MT kompleksi kullanımı kadmiyumun hücre membranına bağlanması, proksimal
tübüllerde apoptoz, idrardan kalsiyum ve protein atılımının artması ile
sonuçlanmaktadır. Ayrıca yapılan çalışmalarda böbrekte yeterli MT sentezi
olduğunda membran hasarının oluşmadığı gösterilmiştir (Klaassen ve ark., 1999).
Hayvan deneylerinde çinko kullanımının renal metallotiyonein yapımını artırarak
kadmiyum- MT kompleksinin yol açtığı böbrek hasarını önleyebileceği gösterilmiştir
(Liu ve ark., 1996). Tekrarlanan dozlarda çinko ve bakır verilen ratlarda özellikle
proksimal tübül hücrelerinde kadmiyum duyarlılığının azaldığı görülmüştür.
Kadmiyum-MT enjeksiyonu sonrası gelişen proteinüri önceden verilen çinko tedavisi
ile bakır tedavisinden daha etkin şekilde azaltılmıştır (Liu ve ark.,1994). Đnsanda
çinko ve bakır kullanılarak MT yapımının uyarılmasına ait klinik deneyler
bulunmamasına rağmen Wilson hastalığının tedavisinde intestinal metallotiyonein
37
yapımını sağlamak için 150 mg/gün dozunda çinko asetat kullanılmaktadır (Brewer,
2000).
1.5.3.1. Metallotiyonein
Metallotioein (MT) sisteinden zengin bir proteindir. Esas olarak karaciğerde üretilir
ve depolanır. Hepatik sitozolden yakaladığı kadmiyumla bir kompleks oluşturur,
hepatositlere hasar vermesini ve glutatyon depolarını azaltmasını önlemek üzere
kadmiyum düzeyini düşürür. Hayvan deneylerinde kadmiyuma bağlı akut karaciğer
toksisitesini ve hücre ölümünü önlediği gösterilmiştir (Klaassen ve ark., 1999).
Genetik olarak yüksek düzeyde metallotiyonein düzeyine sahip farelerin kadmiyuma
bağlı hepatotoksisiteye dirençli olduğu gösterilmiştir (Liu ve ark., 1996). MT ayrıca
glutatyon benzeri serbest radikal yakalama özelliği vardır. Hidroksil ve süperoksit
radikalleri yakalama ve süperoksit dismutaz benzeri fonksiyonu da gösterilmiştir
(Klaassen ve ark., 1981).
MT kadmiyuma bağlı karaciğer toksisitesi önler ve kadmiyumun
detoksifikasyonunda rol alır, ancak diğer taraftan böbrekte toksik etkiyi artırır. MT
bağlanmış kadmiyum plazma dışına sızar, karaciğerdeki depolama bölgelerinden
ayrılır ve böbrek tarafından alınır. MT-kadmiyum kompleksinden ayrılan serbest
kadmiyum böbreğe salınır ve proksimal tübülden emilir. Bu serbest kadmiyum
iyonları yeni sentezlenen metallotiyoneine bağlanır. Eğer böbrekteki metallotiyonein
üretimi ve glutatyona bağlı detoksifikasyon sistemi yeterli değilse serbest kadmiyum
renal tübüllerde membran hasarına neden olur (Klaassen ve ark.,1999).
1.6. Bakır (Cu)
Organizmada bakır (Cu) içeren birçok enzim ve depo proteini vardır. Bu yüzden
esansiyel iz element olarak kabul edilir. Analiz yöntemleri ve hücre biyolojisi
alanlarındaki gelişmeler bakırın immün sistem, bağ dokusu ve iskelet sistemi, kan
yapımı, damar duvarı ve sinir sistemindeki etkilerinin anlaşılmasını
38
kolaylaştırmıştır. Fe ve Zn’dan sonra vücutta en fazla miktarda bulunan üçüncü iz
elementtir. Yetişkin vücudunda 4 g Fe ve 80-100 mg Cu bulunur (Halliwell, 1985,
Haris, 1991). Beyin omurilik sıvısında 70 µM, sinaptik aralıkta 250 µM düzeyinde
bulunur Kardos ve ark.,1989; Linder ve ark.). Bakır, kırmızı kan hücrelerinin üretimi
için gerekli olan ve hematopoezde demirle birlikte rol oynayan esansiyel bir eser
elementtir. Demirin mobilizasyonunda, kemik ve konnektif doku metabolizmasında,
büyüme ve çoğalmada, normal sinir myelinizasyonunda, deri, saç ve uveanın
pigmentasyonunda önemli rolü vardır (Eisenger, 1996, Gunshin ve ark., 1997).
Birçok enzim aktivitesi için bakır gereklidir (Cuthbert, 1998). Bu enzimlerin
aktivite gösterebilmeleri için tek başına Cu veya birlikte bulunan diğer metal
iyonlarına ihtiyaç vardır. Bu enzimler arasında Cu/Zn-süperoksit dismutaz (Cu/Zn-
SOD), serüloplazmin, sitokrom oksidaz, tirozinaz ve lizin oksidaz vardır. Ayrıca Cu
bağımlı transkripsiyon faktörleri gen ekspresyonunda önemli rol oynar. Cu’ın
katalitik merkezlerinin intrensek parçası olduğu enzimler oksidoredüktaz ailesine
aittir. Bu enzimler hücresel solunum, serbest radikallere karşı savunma sistemi,
melanin sentezi, bağ dokusu yapısı ve Fe metabolizmasında görev alırlar. Cu/Zn
SOD içindeki Cu’ın rolü ile ilgili birçok çalışma yapılmıştır. SOD enzimi
sitoplazmada hücresel solunumu bir ürünü olan süperoksit anyonunun dismutasyon
reaksiyonunu katalizler. Dismutasyon süresince, SOD enziminin aktif bölgesindeki
Cu, O2- tarafından indirgenirken O2 ve H2O2 oluşur. Bu reaksiyonda Cu yerine başka
herhangi bir metal kullanılamaz. SOD1 enziminin genetik mutasyonunda değişen
enzim; amiyotrofik lateral skleroz (ALS) hastalığında olduğu gibi sinir hücrelerinde
artan apoptozise neden olur.
Doğumsal serüloplazmin eksikliği olan bireylerde ferroksidaz aktivitesi
düşüklüğüne bağlı olarak Fe2+ ‘in Fe3+’e dönüşümü Fe ‘in transferine bağlanma
düzeyi azalır. Sonuçta vücuttaki Fe dağılımı bozularak hem Fe eksikliği hem de
beyinde belli bölgelerde nörodejeneratif hasarlara yol açan Fe fazlalığı oluşur
(Wangve ark., 1995, Gittlin, 1998). Ayrıca serüloplazmin Fe+2 bağımlı oksidatif
streste indirgeyici olarak antioksidatif fonksiyon gösterir (Gutteridge, 1980). Tersine
Cu iyonları albumin ve aminoasitlere bağlanmış olarak Fenton reaksiyonuna girerek
H2O2 ve O2- türlerinin OH radikaline dönüşüm reaksiyonuna katılır (Brigelius ve
39
ark.,1974). Cu bağlanmış olan DNA, karbonhidrat, enzim ve amiloid gibi diğer
proteinler bu lokal OH radikali oluşumu nedeniyle yapısal hasara uğrayabilirler
(Quinlan ve Gutteridge, 1988, Multhaup ve ark., 1998).
1.6.1. Bakır Metabolizması
Cu albumin ve serüloplazmine bağlı halde plazmada bulunur. Barsaktan
karaciğere taşınımı sırasında plazmadaki bağlı Cu düzenlenmesiyle ilgili bilgi azdır.
Karaciğere alınımı dışardan alımla çok değişmektedir. Karaciğer dışı dokulara ve
fetal dokulara alımı ise tam olarak anlaşılmamıştır. Hücre içi taşınımında şaperonlar
denilen özel taşıyıcı proteinler görev yapmaktadır. Karaciğerden atılması safra
salgısıyla olur. Safra ile atıldıktan sonra geri emilim azdır (Schümann ve ark. 2002).
Vücuttaki Cu düzeyi; emilim, dağılım, depolama ve atılımı arasındaki hassas
bir denge ile düzenlenir. Đnce barsak hücrelerindeki özel taşıyıcı proteinler diyetle
alınan Cu’ın emilimini ve dolaşıma geçişini kontrol eder. Emilen Cu karaciğere
transküprein, histidin ve albümine bağlı olarak portal dolaşımla ulaşır (Weiss ve
Linder, 1985, Masuoka ve ark., 1993). Hepatositler içine alınması tam olarak
anlaşılamamıştır. Bu süreçte hCtr1 (human Copper Transporter 1) isimli özel bir
taşıyıcı protein rol almaktadır (Pena ve ark. 1999). Hepatosit içinde düşük molekül
ağırlıklı sitoplazmik proteinler olan şaperonlara bağlanmıştır. Her bir şaperon belli
organellere ve enzimlere Cu girişini sağlamak üzere özel olarak görev yapar (Lin ve
Culotta, 1995). Bir miktar Cu sitozolik metallotiyoneinlere bağlanarak depolanır.
Metallotiyonein konsantrasyonu dışarıdan Cu alımına bağlı olarak artar (Bremner,
1987).
Hepatositlerden Cu salınımı; metalin Golgi cisimciğinde yerleşmiş olan Cu
bağlayan bir ATP’az aracılığıyla serüloplazmin içine girişi sonrasında safra yoluyla
gerçekleşir (Nagano ve ark. 1998). Dışarıdan yeterli miktarda Cu alımında hepatik
serüloplazmine bağlı Cu miktarı sabittir, Cu eksikliğinde serüloplazmine girişi azalır
(Nakamura ve ark., 1995).
40
Serüloplazmine bağlı Cu plazmayla değişik dokulara taşınır. Siklohekzamit
ile serüloplazmin sentezinin inhibe edilmesiyle dokulardaki Cu dağılımı önemli
oranda etkilenir. Bunun yanında karaciğer ve böbrek dışındaki organların
serüloplazmin aracılığı olmadan Cu aldığı da bilinmektedir (Lee ve ark., 1993). Fazla
Cu safra yoluyla atılır. Bu süreç lizozomlar ve kanaliküler membrandaki Cu
bağlayan ATP’az aracılığıyla olur. Bunun yanında safra ile Cu atılımında ATP
bağımsız ve GSH- bağımlı bir taşıyıcı sistemin varlığı da tartışılmaktadır (Dijkstra ve
ark., 1996). Çok miktarda Cu varlığında ise safra ile atıldıktan sonra Cu geri emilimi
söz konusudur (Linder, 1991).
Organizmadaki Cu durumunun en iyi göstergesi karaciğer biyopsisidir. Cu
eksikliği için eritrositlerdeki SOD konsantrasyonu kullanılabilir. Plazma Cu
konsantrasyonu homeostatik denge nedeniyle aktif bir belirteç değildir, düşük
plazma konsantrasyonu ile birlikte eritrosit SOD aktivitesi Cu eksikliğinin daha iyi
bir göstergesidir. Her birinin sınırlı ayırıcı gücü nedeniyle bu metodlar Cu durumunu
belirlemede yetersiz kalmaktadır (Schümann ve ark. 2002).
Bir belirtecin etkinliğinin saptanmasında en çok kullanılan yaklaşım diyetle
alımın artırılıp azaltılmasına verdiği yanıtın izlenmesidir. Hayvanlarda Cu kısıtlamalı
diyetle beslenme sırasında; serum, plazma, karaciğer Cu konsantrasyonunda azalma,
plazma serüloplazmin düzeyinde azalma, karaciğer ve eritrosit SOD aktivitesinde
düşüş, karaciğer ve duedonum mukozası sitokrom-c aktivitesinde azalma
saptanmıştır. Dışardan alımın azalması en fazla karaciğer Cu içeriğinde ve karaciğer
SOD aktivitesinde düşüş ile birliktedir. Ayrıca bu ilişki türe özeldir Baker ve
Ammerman, 1995).
Sağlıklı gönüllülerde alımın azaltılıp artırılmasıyla yapılan çalışmalar tanısal
amaçlı değişik değerlere ulaşılmasını sağlamıştır. Günlük 0.57 mg Cu alımında
plazma Cu ve serüloplazmin değerleri değişmeden kalmıştır. Eritrosit SOD aktivitesi
ve trombosit sitokrom-c aktivitesi azalmıştır.Günde 2 mg Cu alımında sitokrom-c ve
glutatyon peroksidaz aktivitesi artmıştır (Milne ve Nielsen, 1996). Günlük 0.38
mgCu alımı sırasında plazma Cu ve serüloplazmin değerleri azalmış, 24 günlük 2,5
mg/gün Cu alımında ise plazma Cu ve serüloplazmin değerlerinde bir değişiklik
41
olmamıştır (Kelley ve ark., 1995). Cu kısıtlamasını (0.79 mg/gün) takiben diyetteki
Cu miktarının arttırılması (7.53 mg gün) ile plazma Cu ve serüloplazmin düzeyi ve
eritrosit SOD aktivitesinde herhangi bir değişiklik saptanmamıştır (Turnlund ve ark.,
1990). Cu alımı azaltıldığında (1.03 mg/gün) plazma Cu ve serüloplazmin düzeyi
değişmezken eritrosit SOD aktivitesi azalmış ve 21 gün boyunca diyetteki Cu artışı
(3 mg/gün) ile de yeniden yükselmiştir (Reiser ve ark., 1985). Bu çalışmalar ayrıca
Cu düzeyinin sabahları en yüksek düzeye ulaştığını, kadınlarda erkeklerden daha
yüksek olduğunu ve yaşla birlikte arttığını göstermiştir. Östrojen preparatı alma,
gebelik, enfeksiyonlar, enflamasyon ve stres plazma Cu düzeyini artırırken,
kortikosteroid ve kortikotropin uygulaması azaltmaktadır (Milne ve Johnson, 1983;
Johnson ve ark., 1992). Bütün bu parametrelerin sınırlı duyarlılığı nedeniyle sınırda
Cu eksikliğinin saptanmasında yeterli bir metodun olmadığı söylenmektedir.
Serum Cu konsantrasyonunun saptanmasında en sık kullanılan yöntem
elektrotermal atomik absorbsiyon spektrometridir Standart kullanım endikasyonları
Wilson hastalığı, Menkes sendromu, diyetsel Cu eksikliği ve Cu intoksikasyonudur.
Dokular ve özel kan hücrelerindeki Cu içeriği rutin olarak ölçülmez. Bu analizler
uzun zaman alan, standardizasyonu ve doku örneklemesi zor ve invaziv işlemlerdir.
SOD aktivitesi de rutin olarak ölçülmez. Plazma ve eritrositteki SOD aktivitesi için
genel olarak kabul edilmiş referans değerleri yoktur.
Aşırı Cu alımını gösterecek yeni bir parametre de serbest plazma Cu
konsantrasyonunu doğrudan gösterdiği düşünülen serum diamin oksidaz (DAO)
aktivitesi artışıdır (Evans ve ark., 1998; Kehoe ve ark. 2000). Cu- bağımlı DNA
oksidasyonu sırasında artan oksijen radikali fazlalığının kolorimetrik olarak
ölçümüne dayanan kullanışlı bir başka metod daha vardır (Gutteridge, 1984).
Cu fazlalığı oksidatif stresi arttırır. Cu eksikliğinin de kesin olmamakla
birlikte aynı etkiyi yaptığı düşünülmektedir. Oksidatif strese bağlı oluşan oksijen
radikalleri antioksidanlarla tam olarak ortadan kaldırılamaz ve hücresel hasara neden
olur. Hidroksil radikali, in vivo olarak başlıca hidrojen peroksitin (H2O2 ) Fe ve Cu
gibi metallerle girdiği reaksiyon sonucu oluşur. (Brigelius ve ark.,1974).
42
1.6.2. Bakır Eksikliği
Cu eksikliğinin oksidatif strese neden olup olmadığı birçok deney
modellerinde çalışılmış tartışmalı bir konusudur. Cu kısıtlamalı diyetle beslenen
ratlarda antioksidatif enzimlerin aktivitesi ve eritrosit proteinlerindeki oksidatif
değişiklikler oksidatif stres göstergeleri olarak kabul edilebilir. Cu kısıtlamalı diyetle
beslenme sırasında karaciğer Cu içeriği %80 kadar azaldığında hepatosit
çekirdeğinin Cu içeriğinde herhangi bir değişiklik gözlenmemektedir. Cu
eksikliğinde; Cu/Zn- SOD, glutatyon peroksidaz ve gliseraldehit 3-fosfat
dehidrogenaz enzimlerinin transkripsiyon hızı değişmezken, Mn-SOD ve beta aktinin
transkripsiyon hızında artma, katalaz enziminin transkripsiyon hızında azalma
gösterilmiştir (Lai ve ark., 1996). Yine bir eritrosit membran proteini olan spektrinin
karbonillenmiş alt gruplarının miktarı artarken, sitoplazmik Cu/Zn-SOD
aktivitesinde azalma saptanmıştır (Sukalski ve ark., 1997). Cu/Zn-SOD aktivitesi
azalırken transkripsiyon hızı değişmemiştir. Bu durum apoenzim ve enzim oranının
dışarıdan Cu alımının arttırılmasıyla artacağını ve Cu/Zn-SOD enziminin Cu
eksikliğinin belirlenmesinde önemli bir belirteç olduğunu düşündürmektedir.
Cu eksikliğine bağlı klinik durumlar oldukça nadirdir ve genel olarak
diyetteki eksikliğe bağlıdır. Cu eksikliğine bağlı gelişen klinik bozukluklar; anemi,
nötropeni ve kemik kırılganlığında artmadır. Đmmün sistem üzerindeki etkisi
tartışmalıdır. Đnsan ve hayvan organizması için diyetle Cu alımı gereklidir ve
genellikle günlük diyetteki miktarı bu gereksinimi karşılayacak kadardır.
Hayvanlarda oluşturulan deneysel Cu eksikliğinde kalp ve damar hastalıkları kısmen
Cu-bağımlı çalışan enzimlerin aktivitelerindeki azalma ile açıklanmaktadır. Ayrıca
koyunlarda nörolojik bozukluklar ve ratlarda da tromboz ve sperm hareketlerinde ve
fertilitede azalma gösterilmiştir (Battersby ve Chandler 1977; Williams, 1983;
Klevay, 1985). Çocuklarda Cu eksikliği kemik iliği myeloid hücrelerinde matürasyon
bozukluğu ve hipokromik anemiye neden olur (Cordano, 1998). Eritrosit
membranında lipid peroksidasyonuna karşı artan duyarlılık ve akışkanlık değişimine
bağlı olarak eritrosit yarı ömrü kısalır (Rock ve ark., 1995). Cu eksikliğine bağlı en
erken belirti nötropenidir. Nötropeni, solunum yolu enfeksiyonlarının atışına neden
olur. Kemik iliğinde nötrofil yapımının azalması yanında granülosit içeriğinin
43
azalması da görülmektedir. Cu eksikliğine bağlı osteoporetik kemik yapısı kırık
riskini arttrır. Metafizde aşınma ve reaktif çıkıntılar görülür (Cordano, 1998). Ayrıca
Cu eksikliği nöral tüp defekti ve anensefalopatiye neden olur (Morton ve ark., 1976;
Buamak ve ark., 1984). Hayvan deneylerinde eksikliğe bağlı semptomlar fetal
gelişim için gerekliliğine işaret etmektedir. Koyunlarda şiddetli Cu eksikliğinde
beyindeki myelinizasyon azlığına bağlı arka bacaklarda felç saptanmıştır (Hurley ve
Keen, 1979). ‘’Sallanan bacak sendromu’’ olarak bilinen bu durum Cu bağımlı
çalışan sitokromc-oksidaz eksikliği nedeniyle oluşmaktadır (Mills ve Williams,
1962). Akciğer dokusu ve damar duvarı yapısındaki elastinin eksikli ği ve bozulmuş
kollajen yapısı ise Cu bağımlı çalışan lizil oksidaz eksikliğine bağlıdır (Hurley ve
Keen, 1979, Abdel Mageed ve ark., 1994).
Diyetle günlük Cu alımı erişkinlerde 20 µg/kg vücut ağırlığı, çocuklarda 50
µg/kg vücut ağırlığı kadardır. DGE (Deutsche Gesellschaft für Ernährung )
önerilerine göre yetişkin ve çocuklar için önerilen günlük Cu miktarı 1.0-1.5 mg’dır (
Deutsche Gesellschaft für Ernährung, 1991). WHO önerilerine göre üst sınır 10-12
mg/gün olmak üzere, 180 µg/kg vücut ağırlığı miktarının aşılmaması gerekmektedir.
(WHO 1996). Diyetteki en önemli Cu kaynakları hububatlar, patates, kuruyemiş,
tahıllar ve sığır etidir. (Ma ve Betts, 2000). Çikolata da iyi bir Cu kaynağıdır (Joo ve
Betts, 1996).
Cu eksikliği normal koşullarda çok nadir görülür ve klinik belirti veren
eksiklik çocuklarda malnutrisyon tedavisi sırasında Cu içeriği yeterli olmayan
mamalarla beslenme ve erişkinlerde ise enteropatiler ve parenteral beslenme
sırasında beslenme solusyonlarının Cu içeriğinin düşük olması gibi durumlarda
ortaya çıkar (Belowwood, 1977; WHO, 1998)
1.6.3. Bakır Toksisitesi
Cu toksisitesi elektron konfigürasyonuna bağlıdır. Cu+ iyonları kolayca
polarize olur, azot ve kükürtten zengin ligantlara bağlanır. Cu+2 iyonları da aynı
ligantlara bağlanmaya yatkındır. Bu nedenle Cu biyolojik ortamlarda çok aktif olup
44
çeşitli güçlü bağlar oluşturur. Enzimlerde bulunan iz elementlerin yerine Cu
replasmanı yapılması durumunda enzimlerde DNA ve membran yapısı değişikli ği
nedeniyle inhibisyon oluşur (Alt ve ark., 1990). Cu ayrıca redoks reaksiyonlarına
girer. Fenton reaksiyonu ile .OH (hidroksil radikali) oluşumunu katalizler Goldstein
ve Czapsky, 1986). Bu redoks reaksiyonları sitoplazmada kalsiyum
konsantrasyonunu arttırarak ATP azalmasına, tiyol gruplarının, DNA ve
membranların oksidasyonunun artmasına yol açarak hücre bütünlüğünün
bozulmasına neden olur (Bremner, 1998).
Cu toksisitesinde tüm vücutta biriken Cu içeriğinden başka, hücre
organellerine dağılımı ve bağlanma şekli de önemlidir. Cu toksisitesi sırasında
gelişen karaciğer hasarında esas etken sitoplazmadan lizozoma Cu geçişidir
(Goldfischer ve Sternlieb, 1968; Klein ve ark., 1998). Şaperonlar hem
fonksiyonlarında hem de toksisitesinde hücre içi Cu dağılımına aracılık ederler (Pene
ve ark., 1999). Düşük molekül ağırlıklı proteinler olan metallotiyoneinler ise hücre
içi depolanma ve detoksifikasyondan sorumludurlar. Bu nedenle Cu alımı in vivo
metallotiyonein sentezini başlatırken yüksek metallotiyonein konsantrasyonu Cu
toksisitesini azaltır (Bremner, 1987, freeedman ve ark., 1989). Metallotiyoneinler
ayrıca oluşan .OH (hidroksil radikal) ile reaksiyona girmek suretiyle antioksidan etki
gösterir (Thornalley ve Vasak 1985)
Organizmanın Cu düzeyi veya gereksiniminin (SOD) ölçümü, moleküler
düzeyde Cu dengesini sağlayan mekanizmalar, gen eskpresyonu, polimorfizmler,
kan-doku bariyerinden geçişin düzenlenmesi, kan-beyin bariyerinden geçiş ve kan
hücreleri arasındaki dağılımının yaşa bağlı değişimi, hücre ve organel düzeyinde
dağılımı ile ilişkili kronik toksisitenin moleküler mekanizmaları araştırılması gereken
konulardır.
Đnsan için diyetteki Cu içeriğinin önemi tam olarak aydınlanmamıştır.
Belirteçlerin güvenilirliğinin düşük olması nedeniyle insan vücudundaki Cu içeriğini
doğru olarak saptamak ve yorumlamak zordur. Ayrıca risk gruplarında ya da
hastalıklardan korumak için Cu alımını arttırmanın yararlarını değerlendirmek ve
toksisite için limit değerler belirlemek de güçtür. Toksikololojik açıdan neonatal
45
dönemde absorbsiyonu, karaciğerde birikimi ve atılımı araştırılması gereken
konulardır. Bu çalışmalar kan-beyin bariyerinden geçişin konsantrasyon ve yaşla
ilgisini açıklamaya yarayacağından Cu hemostazını anlamak açısından yardımcı
olacaktır (Schümann ve ark. 2002).
1.6.3.1. Akut Bakır Toksisitesi
Akut Cu zehirlenmesi kaza sonucu ya da intihar amaçlı olarak veya meslek nedeniyle
Cu tozları ve dumanının solunum yoluyla alınması sonucu gelişir. Cu kaplarda
saklanmış veya Cu borulardan akan suyla yetiştirilmi ş meyve ve sebzelerin
tüketilmesiyle miligram düzeyinde çözünmüş Cu tuzu alınır. Oral alım sonrası
bulantı-kusma olabilir. Şiddetli vakalarda oral olarak alınan gram düzeyinde Cu
bileşikleri hemoliz, karaciğer ve böbrek hasarı, koma ve ölüme sebep olur. Đnsan için
en düşük fatal doz yaklaşık 10 g’dır. Solunum yoluyla alınan Cu dumanı üst solunum
yolları irritasyonuna, karın ağrısı ve diyareye yol açar (Schümann ve ark. 2002).
1.6.3.2. Kronik Bakır Toksisitesi
Kontamine olmuş yiyeceklerle zehirlenme nadirdir ve esas olarak sindirim
sistemi ve karaciğeri etkiler. Wilson hastalığında hemoliz, nörolojik bozukluk ve
böbrek hasarı görülür. Cu kaplarda saklanmış süt ile beslenen infantlarda Cu birikimi
gözlenmiştir (Sethi ve ark., 1993; Taner, 1998). Đki yıl boyunca günde 30 mg Cu
glukonat kullanan 26 yaşında bir erkekte de siroz ve akut karaciğer yetmezliği
gelişmiştir (O’donohue ve ark., 1993).
1.7. Çinko (Zn)
Çinko (Zn) atom ağırlığı 65 olan periyodik tabloda IIB grubundaki geçiş
elementlerinden birisidir. Çinkonun kimyasal özellikleri, sulu çözeltilerde iki
46
elektron verme eğiliminde olması ve azot, oksijen ve sülfür grupları gibi
elektronegatif ligandlarla kısmen stabil bağlar kurmasıdır. Diğer geçiş
elementlerinden farklı olarak iki değerli durumda daha stabil olup redoks
reaksiyonlarına katılmaz (EHC 221, 2001).
Çinko eski çağlardan beri bilinen bir elementtir. Suda, havada, besinlerde
olmak üzere insanların yaşam alanlarında yaygın olarak bulunur. Üç bin yıl
öncesinden başlayarak Ebers papirüsleri, Ayurveda metinleri gibi en eski
kaynaklarda tıbbi özelliklerinden söz edilmiştir. Daha sonraları çinkonun tüm bitki
ve hayvan hücrelerinde bulununan ve hücre yenilenmesi, protein sentezi ve hücre
tamir mekanizmalarında rol oynayan enzim sistemlerinde yapısal komponent olduğu
anlaşılmıştır. Đlk defa 1940 larda esansiyel kofaktör olarak çinko taşıyan bir
metalloenzim olan karbonik anhidraz belirlenmiş, daha sonra alkol dehidrojenaz,
alkalin fosfataz, anjiotensin dönüştürücü enzim, RNA ve DNA polimeraz, süperoksid
dizmutaz gibi 300 den fazla çinko taşıyan enzim bulunmuştur. Çinko, nükleik asid
ve protein sentezindeki rolüne ilaveten karbohidrat metabolizmasında ve selüler
membranların stabilizasyonunda da rol oynar (Lansdown ve ark., 2007).
1.7.1. Çinko Metabolizması
Vücutta çinko emilimi ince barsak proksimal kısmında, enterositler tarafından
gerçekleştirilir. Atılımı büyük oranda barsaklardan, az miktarda da deri ve
böbreklerden yapılır (Groff ve Gropper 2000). Plazmada esas olarak albümin ve 2-
makroglobüline küçük bir miktarı da histidin ve sistein gibi düşük molekül ağırlıklı
maddelere bağlıdır (Bettger ve O’Dell 1993). Çinkonun enterosit içine alım
mekanizması tam olarak açıklanmamıştır. Farklı hücre tiplerine göre değişmekle
birlikte taşınım mekanizmaları doygunluğa ulaşan ve ulaşmayan şekilde gerçekleşir.
Ayrıca Zn taşınımı enerji gerektirir. Çinko taşıyıcı proteinler olarak bilinen bir grup
protein tanımlanmıştır (McMahon ve Cousins 1998).
Vücuttaki çinkonun çoğunluğu hücre içindedir. En fazla ise kas, kemik, deri,
saç ve karaciğer dokusunda bulunur. Hücre içindeki çinko çok stabil olup çinko
47
eksikliğine yanıt vermez. Plazma çinko havuzuna ek olarak, eksikliğinde kullanılan
küçük bir karaciğer rezervi vardır (Aggett ve Comerford, 1995). Bu nedenle
çinkonun diyetle düzenli şekilde alınması gereklidir. Hücre içi çinko bağlayan
proteinler olan metallotiyoneinler çinko metabolizmasında önemli rol oynar (Bettger
ve O’Dell. 1993, Vallee, 1995). Metallotiyoneinler birçok dokuda önemli bir çinko
bağlayıcı olup, moleküler ağırlığı 6700 olan küçük sitozolik proteinlerdir. Yüksek
sistein içeriği ile her bir molekülü 7 çinko molekülü bağlar (Vallee ve Auld, 1990).
Fonksiyonu, serbest radikallerin inaktive edilmesidir (Bremner ve Beattie 1990). Đn
vitro çalışmalar hidroksil radikalini güçlü bir şekilde bağladığını göstermektedir
(Thornalley ve Vasak, 1985). Metallotiyoneinler, çinkonun hücre içinde tutulması ve
gastrointestinal sistemden emiliminde en önemli rolü oynar. Đntestinal
metallotiyonein düzeyi çinko dengesi açısından önemlidir (Richards ve Cousins,
1975). Ayrıca kadmiyum gibi toksik metallerin detoksifikasyonunda görev alır
(Bremner ve Beattie, 1990).
1.7.2. Çinko Eksikliği
Şiddetli çinko eksikliği nadir görülür, orta şiddetli eksiklik ise
malabsorbsiyon sendromları, alkolizm, kronik böbrek yetmezliği ve diğer
düşkünleştirici kronik hastalıklar sırasında görülür (Walsh ve ark., 1994; Prasad,
1995). Hafif yetmezlik sağlıklı insanlarda çok sık rastlanan bir tablo olup büyüme
geriliği, tad ve koku duyusunda azalma belirtileriyle seyreder (Walsh ve ark., 1994;
Aggett 1995). Çinko düzeyini gösteren özgül ve duyarlı bir biyokimyasal indeks
olmadığından çinko eksikliği tanısı koymak zordur. Şiddetli çinko eksikliğinin
tanısında en güvenilir yöntem, çinko replasmanına verilen olumlu yanıttır. Alternatif
yol ise, biyokimyasal ve fonksiyonel testlerin birlikte kullanılmasıdır. Đnsanda çinko
düzeyini saptamak konusunda bir çok çalışma mevcuttur (Gibson, 1990; Thompson,
1991; Wood, 2000).
Çinkonun organizmada çok sayıda fizyolojik rolü olan fonksiyonu vardır.
Çinko eksikliğinin klinik göstergeleri eksikliğin şiddetine bağlı olarak değişir, en
tipik belirtiler iştahsızlık, büyüme geriliği, kilo kaybı, immün fonsksiyon bozukluğu,
48
seksüel maturasyonda gecikme, testiküler atrofi, epidermiste keratinizasyon artışı,
saç dökülmesi ve gece körlüğüdür (Aggett ve Comerford, 1995). En önemli
biyokimyasal fonksiyonları, yaklaşık 300 enzimdeki katalitik ve yapısal rolü, çok
sayıda transkripsiyon faktörünün yapısında yer alması ve plazma membranı
fonksiyonlarının sürdürülmesidir (Bettger ve O’Dell, 1993).
Transkripsiyon faktörlerinin yapısında çinko parmak adı verilen bir şekilde
bulunur. Çinkonun bu yapısal rolü ilk defa Xenopus TFIIIA içinde tanımlanmış ve
C2H2 çinko parmak motifi gösterilmiştir (Miller ve ark., 1985; Hanas ve ark., 1999).
Çinko bağlayan yapılar 10 değişik şekilde sınıflandırılmış olup ökaryotik
transkripsiyon faktörleri arasında en fazla bulunanı TFIIIA/Krüppel olarak bilinen
C2H2 motifidir (Tupler ve ark., 2001). C2H2 yapısında her bir çinko parmak motifi bir
α-helix zincirini takibeden iki paralel ß-tabakalı yapıdan oluşur (Pavletich ve Pabo,
1993).
Çinko ayrıca büyüme hormonunun aktivitesi için gereklidir. Büyüme
hormonunun hücre dışında bağlandığı prolaktin reseptörlerine affinitesini arttırır
(Cunningham ve ark., 1990).
Đyonotropik nörotransmitter reseptör proteinlerin spesifik bölgelerinden
sinaptik geçişinde düzenleyici rol oynar. Hücre dışı çinkonun nöronlarda Gama-
aminobütirik asit (GABA) reseptörlerini allosterik mekanizmayla inhibe ettiği
gösterilmiştir (Celentano ve ark., 1991). N-metil-D-aspartat (NMDA)reseptörlerinin
de yarışmalı olmayan bir antagonisti olarak bilinmektedir (Westbrook ve Mayer,
1987).
Vücutta bazı makromoleküllerin sülfidril gruplarıyla etkileşime girerek ve
bakır, demir gibi bazı oksidan metallerin membranlardaki bağlanma yerleri için
yarışarak antioksidan etki gösterir. Ayrıca sentezini başlattığı metallotiyoneinlerin
antioksidan etkileri de bu özelliğine katkıda bulunur (Bray ve Bettger, 1990).
Çinkonun bir diğer fizyolojik görevi ise membran stabilizasyonudur. Eritrosit
membranını bakteriyel toksin ve lizozomların neden olduğu hemolize karşı koruduğu
ve osmotik frajiliteyi azalttığı gösterilmiştir (Bettger ve O'Dell, 1981).
49
Çinko düzeyi böbrekteki metallotiyonein sentezini etkiler (Wong ve
Klaassen, 1981), hayvan deneylerinde çok yüksek miktarlarda alınmadığı sürece
böbrek hasarına neden olmadığı gösterilmiştir (Allen ve ark., 1983).
Bu çalışmanın amacı; ülkemizde koşullarında kronik böbrek yetmezliği olan
hastalarda hemodiyaliz tedavisinin kanlarında kurşun, kadmiyum, çinko ve bakır
düzeylerine etkisinin belirlenmesi ve ülkemiz çevre ve beslenme koşullarının
çevresel toksik metal maruziyeti yanında iz elementlerin düzeylerine etkisinin daha
önce başka ülkelerde yapılan çalışmalara göre farklılığın olup olmadığının
araştırılmasıdır.
50
2. GEREÇ VE YÖNTEM
2.1. Gereçler
2.1.1. Kullanılan Kimyasal Maddeler
Pb/Cd/Cu/Zn Standart AA Standart Etanol pour SCP Science
HNO3 (%65’lik) Merck
2.1.2. Kullanılan Araç ve Gereçler
Elektrikli hassas terazi Schimadzu Libror
Vorteks karıştırıcı Biosan
Otomatik mikropipet Ependorf, Thermo, Tipor-V
Santrifüj Heraeus Sepatech Labofyge 200
Ph metre Seven Multi Mettler Toledo
Su Purifikasyon Sistem Human Up 900
Mikrodalga fırın Mars X Press
Hassas terazi Mettler Toledo 4 Digit
Atomik Absorsiyon Spektroskopisi Varian AA24OFS Fast Sequantial
Zeeman Absorsiyon Spektroskopisi Varian AA240Z
Grafit Tüp Atomizer Varian GTA 120
Grafit Kompenent Tüpler Varian GTA
Vial (2ml) Pothtech Elkay
5 ml’lik plastik enjektör 300 adet
0,45 ml’lik enjektör filtresi 200 adet
Hava Asetilen Tüpü
Argon gaz tüpü
51
2.2.1. Örneklerin Alınması
Çalışmada kullanılan kan örnekleri kontrol grubu olarak belirlenen 35-55 yaş
arası sağlıklı bireylerden ve hemodiyaliz tedavisi altında olan son dönem böbrek
yetmezlikli hastalardan alındı. Pb ve Cd analizi için EDTA’lı tam kan tüplerine 3
ml’lik venöz kan alınarak +4 oC’ de saklandı. Zn ve Cu analizi için 8 ml’lik
biyokimya tüplerinee venöz kanlar alındı. 3000 rpm’de 10 dakika santrifüj edilerek
serumları ayrıldı. Ayrılan serumlar 2 ml’lik iki ayrı eppendorf tüpe konularak ağzı
kapatılıp -20 oC de analiz zamanına kadar saklandı.
2.2.2. Analiz Öncesi Đşlemler
2.2.2.1.Tam Kan Örnekleri için Analiz Öncesi Đşlemler
Tam kan örneklerinden 1’er ml alınarak üzerine 9 ml % 65 ‘lik HNO3
eklenerek mikrodalga fırına ait yüksek ısıya dayanıklı teflon tüplere kondu.
Mikrodalga fırın kan örneklerine uygun programa ayarlandı. Bu programa göre
mikrodalga fırın seviye 1 de, 800 W’lık %100 güç ve 200 oC sıcaklıkta 15 dakika
pompalama süresi ve 5 dakika bekleme süresi ile kullanıldı. Asitle yakılan kan
örnekleri kapaklı propilen tüplere alınarak +4 oC ‘de saklandı.
Derin dondurucuda -20 oC de saklanılan serum örnekleri dondurucudan
çıkarılarak oda sıcaklığına getirildi. Serumlar, enjektör ucuna takılan 0.45 µl’lik
filtrelerle süzüldü. Toplanılan serumlardan 1 ml alınarak üzerine 4 ml %2 lik HNO3
eklendi. Karışım vorteksle karıştırıldıktan sonra analiz işlemine kadar +4 oC de
saklandı.
52
2.3. Analiz Đşlemleri
2.3.1.Tam Kanda Pb ve Cd Ölçümü
2.3.1.1.Tam Kan Örneklerinde Pb Düzeyi Ölçümü
Mikrodalga fırında nitrik asitle yakılan tam kan örneklerinde Pb düzeyleri
Grafit Fırın Tekniği ile Varian AA240Z Zeeman Atomik Absorbsiyon Spektrometre
cihazı kullanılarak ölçülmüştür. Atomlaştırıcı olarak grafit fırın, ortam gazı olarak
Argon gazı kullanılmıştır. Pb düzeyi için kullanılan grafit fırın sıcaklık programı
Çizelge 2.1.’de verilmiştir.
Çizelge 2.1. Pb düzeyi için kullanılan sıcaklık programı
Step Sıcaklık (oC) Zaman
(s)
Akış
(L/dak)
Okuma Sinyal
Toplama
1 85 5 0.3 Hayır Hayır
2 95 50 0.3 Hayır Hayır
3 120 15 0.3 Hayır Hayır
4 550 5 0.3 Hayır Hayır
5 550 5 0.3 Hayır Hayır
6 550 2 0.3 Hayır Hayır
7 200 6.1 0.3 Hayır Evet
8 200 2 0.0 Evet Evet
9 2150 0.9 0.0 Evet Evet
10 2150 2.0 0.0 Evet Evet
11 2150 2.0 0.3 Hayır Evet
12 2600 2.0 0.3 Hayır Hayır
13 2600 2.0 0.3 Hayır Hayır
Pb düzeyi ölçümü için kullanılan metod Çizelge 2.2.de gösterilmiştir.
53
Çizelge 2.2. Pb düzeyi ölçümü için kullanılan metod
Element - matriks : Pb-Kan
Enstrüman : Zeeman
Konsantrasyon birimi : ppb
Enstrüman modu : Absorbans
Örnekleme :Otomatik
Kalibrasyon modu : Konsantrasyon
Ölçüm modu : Pik yüksekliği
Standart tekrarı : 3
Örnek tekrarı : 2
Eğri çizimi : 7 noktalı
Konsantrasyon ondalık aralığı : 2 basamak
Dalgaboyu : 217.0 nm
Slit genişliği : 1 nm
Gain : % 55
Akım : 10 mA
Background : BC on
Kalibrasyon eğrisi oluşturmak için 1000 ppm’lik kurşun stok solüsyonundan
15 ppb konsantrasyonunda ana standart solusyonu hazırlanarak, 5 ppb, 10 ppb ve 15
ppb konsantrasyonları ile kalibrasyon eğrisi oluşturuldu. Hazırlanan standartlara
piklerin düzgün çıkması için 5 µl %65 saflıkta HNO3 eklendi.
Kalibrasyon eğrisi çiziminde her bir standart çözelti için 3 ölçüm yapıldı.
Kurşun analizi için dalgaboyu 217.0 nm olarak ayarlandı. Piklerin ölçümü pik
yüksekliği ile, kalibrasyon hesabı ise konsantrasyon modu ile yapıldı. Kalibrasyon 25
örnekte bir tekrarlandı. Örnekler için ise 2 kez ölçüm yapıldı.
Pb ölçümüne ait kalibrasyon grafiği şekil 2.1 de verilmiştir.
54
New Rational - Cal. Set 1
Pb ug/L
Abs
0.00
0.33
0.10
0.20
0.30
0.00 15.005.00 10.00
Calibrated
Şekil 2.1. Pb ölçümüne ait kalibrasyon grafiği
2.3.1.2. Tam Kan Örneklerinde Cd Ölçümü
Mikrodalga fırında asitle yakılmış tam kan örneklerinde Cd düzeyleri Grafit
Fırın Tekniği ile Varian AA240Z Zeeman Atomik Absorbsiyon Spektrometre cihazı
kullanılarak ölçülmüştür. Atomlaştırıcı olarak grafit fırın, ortam gazı olarak Argon
gazı kullanılmıştır.
Cd düzeyi için kullanılan grafit fırın sıcaklık programı Çizelge 2.3’ de
verilmiştir.
55
Çizelge 2.3. Cd ölçümü için kullanılan sıcaklık programı
Step Sıcaklık (oC)
Zaman
(s)
Akış
(L/dak) Okuma
Sinyal
Toplama
1 85 5.0 0.3 Hayır Hayır
2 95 40 0.3 Hayır Hayır
3 140 20 0.3 Hayır Hayır
4 300 10 0.3 Hayır Hayır
5 450 5.0 0.1 Hayır Hayır
6 450 5.0 0.1 Hayır Hayır
7 650 10 0.3 Hayır Hayır
8 650 10 0.3 Hayır Evet
9 650 1.0 0.0 Evet Evet
10 2500 1.0 0.0 Evet Evet
11 2500 1.0 0.3 Evet Evet
Cd ölçümü için kullanılan metod çizelge 2.4.de verilmiştir.
Çizelge 2.4. Cd ölçümü için kullanılan metod
Element - matriks : Cd-Kan
Enstrüman : Zeeman
Konsantrasyon birimi : ppb
Enstrüman modu : Absorbans
Örnekleme :Otomatik
Kalibrasyon modu : Konsantrasyon
Ölçüm modu : Pik yüksekliği
Standart tekrarı : 3
Örnek tekrarı : 2
Eğri çizimi : 7 noktalı
Konsantrasyon ondalık aralığı : 3 basamak
Dalgaboyu : 228.8 nm
Slit genişliği : 0.5 nm
Gain : % 55
Akım :4.0 mA
Background : BC on
56
1000 ppm’lik kadmiyum stok solüsyonundan kalibrasyon eğrisini oluşturmak
üzere 2 ppb konsantrasyonunda standart hazırlanarak, 0.5 ppb, 1.0 ppb, ve 1.5 ppb
konsantrasyonları ile kalibrasyon eğrisi oluşturuldu. Hazırlanan standartlara piklerin
düzgün çıkması için 5 µl %65 saflıkta HNO3 eklendi. Kalibrasyon eğrisini
oluşturmak amacı ile her bir standart çözelti için 3 kez ölçüm yapıldı. Cd analizi için
ölçüm yapılan dalgaboyu 228.8 nm olarak ayarlandı. Piklerin ölçümü pik yüksekliği
ile; kalibrasyon hesabı ise konsantrasyon modu ile yapıldı. Kalibrasyon 50 örnekte
bir tekrarlandı. Örnekler için ise 2 kez ölçüm yapıldı.
Cd ölçümüne ait kalibrasyon grafiği şekil 2.2. de verilmiştir.
New Rational - Cal. Set 1
Cd ug/L
Abs
0.00
0.34
0.10
0.20
0.30
0.000 2.5001.000 2.000
Calibrated
Şekil 2.2. Cd ölçümüne ait kalibrasyon grafiği
57
2.3.2. Serum Örneklerinde Zn ve Cu Düzeyi Ölçümü
Serum örneklerinde Zn ve Cu düzeyleri ölçümü için Alevli Atomik
Absorbsiyon Tekniği ile Varian AA240FS Fast Sequantial Atomik Absorbsiyon
Spektrometre cihazı kullanıldı.
2.3.2.1. Serum Örneklerinde Zn Ölçümü
Serum örneklerinde Zn analizi için Varian AA240FS Fast Sequantial Atomik
Absorbsiyon Spektrometre cihazı kullanıldı. Alev tipi olarak Hava/Asetilen
kullanıldı ve hava akışı 13.5 L/dak, asetilen akışı 2 L/dak ve ölçüm zamanı 4.0 s
olarak ayarlandı.
Zn düzeyi ölçümüne ait metod çizelge 2.5.de verilmiştir.
Çizelge 2.5. Zn ölçümüne ait metod. Element - matriks : Zn-Serum
Enstrüman :Flame
Konsantrasyon birimi : ppm
Enstrüman modu : Absorbans
Örnekleme : Manuel
Kalibrasyon modu : Konsantrasyon
Ölçüm modu : Đntegrasyon
Standart tekrarı : 3
Örnek tekrarı : 3
Eğri çizimi : 7 noktalı
Konsantrasyon ondalık aralığı : 3 basamak
Dalgaboyu : 213.9 nm
Slit genişliği : 0.5 nm
Gain : % 38
Akım :1.0 mA
Background : BC on
58
1000 ppm’lik Zn stok solüsyonundan kalibrasyon eğrisini oluşturmak üzere
0.4 ppm, 0.2 ppm, 0.4 ppm, 0.6 ppm, 0.8 ve 1.0 ppm konsantrasyonlarında
standartlar hazırlandı. Hazırlanan standartlara piklerin düzgün çıkması için 5 µl %65
saflıkta HNO3 eklendi. Kalibrasyon eğrisini oluşturmak amacı ile her bir standart
çözelti için 3 kez ölçüm yapıldı. Zn analizi için cihazın dalgaboyu 213.9 nm olarak
ayarlandı. Piklerin ölçümü pik yüksekliği ile, kalibrasyon hesabı ise integrasyon ile
yapıldı. Kalibrasyon 50 örnekte bir tekrarlandı. Örnekler için yine 3 kez ölçüm
yapıldı.
Zn ölçümüne ait kalibrasyon grafiği şekil 2.7.de verilmiştir
New Rational - Cal. Set 14
Zn mg/L
Abs
0.00
0.51
0.20
0.40
0.000 1.2000.500 1.000
Calibrated
Şekil 2.3. Zn ölçümüne ait kalibrasyon grafiği
59
2.3.2.2. Serum Örneklerinde Cu Düzeyi Ölçümü
Serum örneklerinde Cu analizi için Varian AA240FS Fast Sequantial Atomik
Absorbsiyon Spektrometre cihazı kullanıldı. Alev tipi olarak Hava/Asetilen
kullanıldı ve hava akışı 13.5 L/dak, asetilen akışı 2 L/dak ve ölçüm zamanı 4.0 s
olarak ayarlandı.
Cu düzeyi ölçümüne ait metod Çizelge 2.6 da verilmiştir.
Çizelge 2.6. Cu düzeyi ölçümüne ait metod.
Element - matriks : Cu-Serum
Enstrüman : Flame
Konsantrasyon birimi : ppm
Enstrüman modu : Absorbans
Örnekleme : Manuel
Kalibrasyon modu : Konsantrasyon
Ölçüm modu : Đntegrasyon
Standart tekrarı : 3
Örnek tekrarı : 3
Eğri çizimi : 7 noktalı
Konsantrasyon ondalık aralığı : 3 basamak
Dalgaboyu : 324.8 nm
Slit genişliği : 0.5 nm
Gain : % 38
Akım :1.0 mA
Background : BC on
1000 ppm’lik Cu stok solüsyonundan kalibrasyon eğrisini oluşturmak üzere
0.1 ppm, 0.2 ppm, 0.3 ppm, 0.4 ppm ve 0.5 ppm konsantrasyonlarında standartlar
hazırlandı. Hazırlanan standartlara piklerin düzgün çıkmasını sağlamak amacı ile 5
µl %65 saflıkta HNO3 eklendi.
60
Kalibrasyon eğrisini oluşturmak amacı ile her bir standart çözelti için 3 kez
ölçüm yapıldı. Bakır analizi için cihazın dalgaboyu 324.8 nm olarak ayarlandı.
Piklerin ölçümü pik yüksekliği ile, kalibrasyon hesabı ise integrasyon ile yapıldı.
Kalibrasyon 50 örnekte bir tekrarlandı. Örnekler için yine 3 kez ölçüm yapıldı
Cu ölçümüne ait kalibrasyon grafiği Şekil 2.4 de verilmiştir.
New Rational - Cal. Set 15
Cu mg/L
Abs
0.00
0.08
0.02
0.04
0.06
0.000 0.6000.200 0.400
Calibrated
Şekil 2.4. Cu düzeyi ölçümüne ait kalibrasyon grafiği.
2.1.4. Đstatistiksel Analiz
Đstatistiksel analizler SPSS 15.0 programı ile yapılmıştır. Hasta grupları ve
istatistiksel ilişkisi hesaplanan maddeler ONE-WAY ANOVA değerlendirmesine
uygun olarak yeniden gruplandırıldı.
61
3. BULGULAR
Çalışmamızda; toplumumuzdaki gönüllü bireylere ait 50 sağlıklı ve 77
hemodializ hastasından alınan toplam 127 adet kan örneği kullanıldı.
3.1. Metal Düzeyleri ile Cinsiyetler Arasındaki Đlişki
Çizelge 3.1.Metal düzeyleri ve cinsiyet arasındaki ilişki
n Ortalama
değer
Std sapma Minimum
değer
Maksimum
değer
p
değeri
Cu Kadın 45 1,1525 ± 0,5259 0,35276 0,58 2,23
ppm Erkek 73 0,9759±0,03621 0,30940 0,46 1,75
Toplam 118 1,0432±0,03096 0,33635 0,46 2,23
0,005*
Zn Kadın 45 1,4813±0,17339 1,16315 0,23 5,19
ppm Erkek 72 1,4136±0,13924 1,18147 0,24 4,95
Toplam 117 1,4396±0,10816 1,16989 0,23 5,19
0,762
Pb Kadın 47 43,6287±3,56348 24,42996 13,44 102,44
ppb Erkek 79 45,9282±2,24467 19,95106 12,48 104,74
Toplam 126 45,0705±1,92984 21,66235 12,48 104,74
0,567
Cd Kadın 48 1,0384±0,06801 0,47118 0,47 3,33
ppb Erkek 74 1,0809±0,06752 0,58080 0,41 3,76
Toplam 122 1,0642±0,04877 0,53869 0,41 3,76
0,673
Yapılan istatistiksel analiz sonucu Cu düzeylerinin kadınlarda anlamlı şekilde
yüksek bulunmuştur (* p<0,05).
62
3.2. Kontrol ve Hasta Gruplarında Metal Düzeyleri
Çizelge 3.2. Kontrol ve hasta gruplarında metal düzeyleri
n Ortalama
değer
Std sapma Minimum değer Maksimum
değer
p
değeri
Cu Kontrol 50 1,0268±0,04287 0,30312 0,50 1,77
ppm Hasta 68 1,0553±0,04373 0,36057 0,46 2,23
Toplam 118 1,0432±0,03096 0,33635 0,46 2,23
0,652
Zn Kontrol 49 2,0434±0,22314 1,56199 0,63 5,19
ppm Hasta 68 1,0045±0,04894 0,40354 0,23 2,15
Toplam 117 1,4396±0,10816 1,16989 0,23 5,19
0,000**
Pb Kontrol 51 26,3290±1,55741 11,12217 12,48 56,87
ppb Hasta 75 57,8147±2,00798 17,38966 25,60 104,74
Toplam 126 45,0705±2,00798 21,66235 12,48 104,74
0,000**
Cd Kontrol 50 1,0769±1,92984 0,64363 0,41 3,76
ppb Hasta 72 1,0554±0,05311 0,45065 0,43 3,33
Toplam 122 1,0642±0,04877 0,53869 0,41 3,76
0,830
Kontrol ve hasta grupları karşılaştırıldığında Zn düzeyleri hastalarda anlamlı
şekilde düşük, Pb düzeyleri ise anlamlı şekilde yüksek bulunmuştur (** p<0,001).
3.3. Hb Değerlerine göre Metal Düzeyleri
Çizelge 3.3. Hb düzeyleri ile metaller arasındaki ilişki
Hemoglobin (g/dL) n Ortalama
değer
Std sapma Minimum
değer
Maksimum
değer
P
değeri
Cu 12-17 79 1,0260±0,03646 0,32402 0,46 2,23
ppm 6-12 39 1,0781±0,05795 0,36188 0,51 1,77
Toplam 118 1,0432±0,03096 0,33635 0,46 2,23
0,431
Zn 12-17 78 1,6307±0,14954 1,32068 0,23 5,19
ppm 6-12 39 1,0574±0,10362 0,64714 0,24 3,40
Toplam 117 1,4396±0,10816 1,16989 0,23 5,19
0,012*
Pb 12-17 82 42,1105±2,41480 21,86693 12,48 104,74
ppb 6-12 44 50,5868±3,07316 20,38503 17,16 102,44
Toplam 126 45,0705±1,92984 21,66235 12,48 104,74
0,036*
Cd 12-17 80 1,0687±0,06250 0,55902 0,41 3,76
ppb 6-12 42 1,0556±0,07779 0,50411 0,43 3,33
Toplam 122 1,0642±0,04877 0,53869 0,41 3,76
0,899
Hb değeri 12 g/dL altında olan kişilerde Pb düzeyi anlamlı derecede yüksek
ve Zn düzeyleri ise düşük bulunmuştıur (* p<0,05).
63
3.4. Hct Değerlerine Göre Metal Düzeyleri
Çizelge 3.4. Hct düzeyleri ile metaller arasındaki ilişki
Hct (g/dL) n Ortalama
değer
Std sapma Minimum
değer
Maksimum
değer
p
değeri
Cu 36-48 85 1,0214±0,03623 0,33399 0,46 2,23
ppm 21-36 32 1,0858±0,05958 0,33706 0,51 1,75
Toplam 117 1,0390±0,03094 0,33462 0,46 2,23
0,356
Zn 36-48 84 1,5790±0,14062 1,28878 0,23 5,19
ppm 21-36 32 1,0843±0,12344 0,69831 0,24 3,40
Toplam 116 1,4425±0,10905 1,17454 0,23 5,19
0,042*
Pb 36-48 89 43,5580±2,38240 22,47554 12,48 104,74
ppb 21-36 36 49,3425±3,20905 19,25431 17,16 79,17
Toplam 125 45,2239±1,93918 21,68066 12,48 104,74
0,178
Cd 36-48 86 1,0846±0,05932 0,55007 0,41 3,76
ppb 21-36 35 1,0170±0,08825 0,52211 0,43 3,33
Toplam 121 1,0650±0,04917 0,54084 0,41 3,76
0,535
Hct değeri 36 g/dL altında olan kişilerde Zn düzeyleri anlamlı derecede düşük
bulunmuştur (* p<0,05).
3.5. BUN Değerlerine göre Metal Düzeyleri
Çizelge 3.5. BUN değerleri ile maetaller arasındaki ilişki BUN
(mg/dL)
n Ortalama
değer
Std sapma Minimum
değer
Maksimum
değer
p
değeri
Cu 0-20 50 1,0268±0,04287 0,30312 0,50 1,77
ppm 21-140 31 1,1319±0,05845 0,32544 0,46 1,77
140-313 37 0,9911±0,06247 0,38001 0,50 2,23
Toplam 118 1,0432±0,03096 0,33635 0,46 2,23
0,207
Zn 0-20 49 2,0434±0,22314 1,56199 0,63 5,19
ppm 21-140 31 0,9935±0,06230 0,34685 0,23 1,75
140-313 37 1,0138±0,07400 0,45014 0,24 2,15
Toplam 117 1,4396±0,10816 1,16989 0,23 5,19
0,000**
Pb 1-20 51 26,3290±1,55741 11,12217 12,48 56,87
ppb 21-140 34 59,0612±3,36993 19,64993 25,60 104,74
140-313 41 56,7810±2,41174 15,44265 27,35 95,03
Toplam 126 45,0705±1,92984 21,66235 12,48 104,74
0,000**
Cd 0-20 50 1,0769±0,09187 0,64963 0,41 3,76
ppb 21-140 34 0,9712±0,05380 0,31369 0,50 1,79
140-313 38 1,1307±0,08730 0,53815 0,43 3,33
Toplam 122 1,0642±0,04877 0,53869 0,41 3,76
0,449
64
Yapılan istatistiksel çalışmalarda Zn değeri düşüklüğü ve Pb düzeyi yüksekliği ile
Bun değeri yüksekliği arasında anlamlı bir korelasyon saptanmıştır (* p<0,001)
3.6. Kreatinin Değerlerine göre Metal Düzeyleri
Çizelge 3.6. Kreatinin düzeyi ve metaller arasındaki ilişki
Kreatinin
(mg/dL)
n Ortalama
değer
Std
sapma
Minimum
değer
Maksimum
değer
p
değeri
Cu 0-1,5 50 1,0268±0,04287 0,30312 0,50 1,77 ppm >1,5 68 1,0553±0,04373 0,36057 0,46 2,23
Toplam 118 1,0432±0,03096 0,33635 0,46 2,23
0,652
Zn 0-1,5 49 2,0434±0,22314 1,56199 0,63 5,19
ppm >1,5 68 1,0045±0,04894 0,40354 0,23 2,15
Toplam 117 1,4396±0,10816 1,16989 0,23 5,19
0,000**
Pb 0-1,5 51 26,3290±1,55741 11,12217 12,48 56,87
ppb >1,5 75 57,8147±2,00798 17,38966 25,60 104,74
Toplam 126 45,0705±1,92984 21,66235 12,48 104,74
0,000**
Cd 0-1,5 50 1,0769±0,09187 0,64963 0,41 3,76
ppb >1,5 72 1,0554±0,05311 0,45065 0,43 3,33
Toplam 122 1,0642±0,04877 0,53869 0,41 3,76
0,830
Yapılan istatistiksel çalışmalarda Zn değeri düşüklüğü ve Pb düzeyi
yüksekliği ile kreatinin değeri yüksekliği arasında anlamlı bir korelasyon
saptanmıştır (** p<0,001)
65
3.7. Ferritin ve Metal Düzeyleri
Çizelge 3.7. Ferritin düzeyi ve metaller arasındaki ilişki Ferritin
(ng/mL)
n Ortalama
değer
Std sapma Minimum
değer
Maksimum
değer
p
değeri
Cu 23-300 92 1,0416±0,03569 0,34232 0,46 2,23
ppm 300-1430 26 1,0492±0,06290 0,32071 0,58 1,77
Toplam 118 1,0432±0,03096 0,33635 0,46 2,23
0,502
Zn 23-300 91 1,5736±0,13438 1,28191 0,24 5,19
ppm 300-1430 26 0,9707±0,07357 0,37512 0,23 1,69
Toplam 117 1,4396±0,10816 1,16989 0,23 5,19
0,024*
Pb 23-300 100 41,7326±2,15259 21,52587 12,48 104,74
ppb 300-1430 26 57,9085±3,37067 17,18713 25,89 104,74
Toplam 126 45,0705±1,92984 21,66235 12,48 104,74
0,000**
Cd 23-300 96 1,0554±0,05247 0,51412 0,41 3,76
ppb 300-1430 26 1,0967±0,12383 0,63140 0,43 3,33
Toplam 122 1,0642±0,04877 0,53869 0,41 3,76
0,729
Yapılan istatistiksel çalışmalarda ferritin değeri yüksekliği ile Zn değeri
düşüklüğü (* p<0,05) ve Pb düzeyi yüksekliği ile arasında anlamlı bir korelasyon
saptanmıştır (** p<0,001).
3.8. Trg Değerlerine Göre Metal Düzeyleri
Çizelge 3.8. Trigliserit düzeyleri ile metaller arasındaki ilişki
Trigliserit
(mg/dL)
n Ortalama
değer
Std
sapma
Minimum
değer
Maksimum
değer
p
değeri
Cu 0-150 68 1,0890±0,04105 0,33850 0,46 2,23
ppm >150 43 0,9551±0,04547 0,29819 0,50 1,63
Toplam 111 1,0371±0,03120 0,32868 0,46 2,23
0,036*
Zn 0-150 69 1,4845±0,14641 1,21618 0,23 5,19
ppm >150 43 1,4341±0,17487 1,14670 0,28 4,95
Toplam 112 1,4652±0,11197 1,18501 0,23 5,19
0,828
Pb 0-150 72 44,5335±2,55491 21,67911 13,44 84,43
ppb >150 49 43,6129±2,95053 20,65371 12,48 104,74
Toplam 121 44,1607±1,92614 21,18750 12,48 104,74
0,816
Cd 0-150 71 1,0168±0,05283 0,44512 0,41 3,16
ppb >150 48 1,1189±0,09549 0,66156 0,43 3,76
Toplam 119 1,0580±0,04974 0,54258 0,41 3,76
0,316
Trigliserit düzeyi yüksekliği ile Cu değeri düşüklüğü arasında anlamlı bir
ili şki görülmüştür (* p<0,05).
66
3.9. HDL ve Metal Düzeyleri
Çizelge 3.9. HDL düzeyi ile metaller arasındaki ilişki
HDL
(mg/dL)
n Ortalama
değer
Std sapma Minimum
değer
Maksimum
değer
p
değeri
Cu 40-70 82 1,0417±0,03680 0,33321 0,46 1,77
ppm 25-40 31 1,0316±0,06103 0,33979 0,59 2,23
Toplam 113 1,0389±0,03138 0,33354 0,46 2,23
0,887
Zn 40-70 81 1,5020±0,13559 1,22033 0,23 5,19
ppm 25-40 31 1,3688±0,19767 1,10057 0,24 4,67
Toplam 112 1,4652±0,11197 1,18501 0,23 5,19
0,597
Pb 40-70 88 44,5594±2,23151 20,93341 12,48 104,74
ppb 25-40 33 43,0973±3,85507 22,14570 16,37 79,75
Toplam 121 44,1607±1,92614 21,18750 12,48 104,74
0,737
Cd 40-70 88 1,0601±0,06312 0,59212 0,41 3,76
ppb 25-40 31 1,0520±0,06747 0,37568 0,50 2,03
Toplam 119 1,0580±0,04974 0,54258 0,41 3,76
0,943
Tüm metaller için HDLdüzeyi ile herhangi bir anlamlı ili şki görülmemiştir.
3.10. Hemodiyaliz Süresine göre Metal Düzeyleri
Çizelge 3.10. Hemodiyaliz süresi ve metaller arasındaki ilişki
Süre
(ay)
n Ortalama
değer
Std sapma Minimum
değer
Maksimum
değer
p
değeri
Cu 0-12 19 1,0773±0,08896 0,38776 0,46 1,75
ppm 12-60 36 1,0935±0,06007 0,36045 0,51 2,23
60 13 0,9172±0,08577 0,30924 0,52 1,54
Toplam 68 1,0553±0,04373 0,36057 0,46 2,23
0,308
Zn 0-12 19 0,9603±0,08781 0,38278 0,24 1,75
ppm 12-60 36 1,0753±0,06944 0,41663 0,24 2,15
60 13 0,8732±0,10611 0,38259 0,23 1,51
Toplam 68 1,0045±0,04894 0,40354 0,23 2,15
0,261
Pb 0-12 20 51,0590±3,63621 16,26161 25,60 75,040
ppb 12-60 41 59,2983±2,97242 19,03276 25,89 104,74
60 14 63,1207±2,83835 10,62013 41,57 79,75
Toplam 75 57,8147±2,00798 17,38966 25,60 104,74
0,098
Cd 0-12 19 1,0903±0,14314 0,62395 0,53 3,33
ppb 12-60 41 1,0095±0,05643, 0,36130 0,43 2,03
60 12 1,1568±0,12177 0,42184 0,51 1,95
Toplam 72 1,0554±0,05311 0,45065 0,43 3,33
0,571
Hemodiyaliz süresi ile metaller arasında anlamlı bir ili şki bulunmamaktadır.
67
3.11. Kontrol ve Hasta Gruplarında Biyokimyasal Parametrelerin
Kar şılaştırılması
Çizelge 3.11. Kontrol ve hasta gruplarında bazı biyokimyasal parametrelerin karşılaştırılması n Ortalama
değer
Std sapma Minimum
değer
Maksimum
değer
P değeri
hg Kontrol 51 0,0980±0,04205 0,30033 0,00 1,00
Hasta 78 0,5385±0,05681 0,50175 0,00 1,00 0,000**
Toplam 129 0,3643±0,04254 0,48312 0,00 1,00
hct Kontrol 51 0,0980±0,04205 0,30033 0,00 1,00
Hasta 77 0,4286±0,05677 0,49812 0,00 1,00 0,000**
Toplam 128 0,2969±0,04054 0,45868 0,00 1,00
bun Kontrol 51 0,0000±0,00000 0,00000 0,00 0,00
Hasta 78 1,8333±0,05890 0,52016 0,00 3,00 0,000**
Toplam 129 1,1085±0,08683 0,98616 0,00 3,00
crea Kontrol 51 0,0000±0,00000 0,00000 0,00 0,00
Hasta 78 1,9872±0,07183 0,63437 1,00 3,00 0,000**
Toplam 129 1,2016±0,09618 1,09244 0,00 3,00
ferr Kontrol 51 0,0000±0,00000 0,00000 0,00 0,00
Hasta 78 0,5385±0,06240 0,55109 0,00 2,00 0,000**
Toplam 129 0,3256±0,04425 0,50254 0,00 2,00
trg Kontrol 51 0,4706±0,08565 0,61165 0,00 2,00
Hasta 73 0,4521±0,07044 0,60187 0,00 2,00 0,867
Toplam 124 0,4597±0,05420 0,60350 0,00 2,00
hdl Kontrol 51 0,2941±0,06444 0,46018 0,00 1,00
Hasta 73 0,2466±0,05080 0,43400 0,00 1,00 0,559
Toplam 124 0,2661±0,03985 0,44373 0,00 1,00
Sağlıklı kontrol grubu ile hemodiyaliz hastalarına ait biyokimyasal
parametreler karşılaştırıldığında hemoglobin ve hematokrit düzeyinin hasta
popülasyonunda anlamlı derecede düşük, bun, kreatinin ve ferritin düzeylerinin
anlamlı derecede yüksek olduğu saptanmıştır (** p<0,001).
Kontrol ve hasta gruplarının trigliserit ve HDL düzeyleri arasında anlamlı bir
fark bulunmamaktadır.
68
4.TARTI ŞMA
Kronik böbrek yetmezliği tüm organları etkileyen çok çeşitli metabolik
bozukluklara neden olan bir klinik tablodur. Diyaliz tedavilerindeki gelişmelerin
sürmesine karşın hala çoklu organ hasarı gelişmektedir. Çeşitli ilaçların sıklıkla
kullanımı ve üremik komplikasyonlar da bu hasarı desteklemektedir (Su-Hui Lee ve
ark., 2000). Üremik toksisite ile ilgili bir çok çalışma organik maddelerin birikimine
odaklanmaktaysa da klinik olarak inorganik bileşiklerin konsantrasyon değişimleri
de çok önemlidir. Son dönem böbrek yetmezliği olan hemodiyaliz hastalarında toksik
metal ve iz elementlerin plazma konsantrasyonlarındaki değişim hastaların genel
durumunu etkileyen çeşitli fizyopatolojik olaylara neden olur. Kanser ve
kardiyovasküler hastalık riskinde artış, anemi, ve kemik hastalıkları toksik metal ve
iz element konsantrasyonundaki değişime bağlı olarak gelişen klinik durumlardır.
Sağlıklı bireylerde konsantrasyon ve metabolizmalarına ili şkin bilgilerin yetersizliği
nedeniyle son dönem böbrek yetmezliği olan hemodiyaliz hastalarında toksik metal
ve iz elementlere ait çok az veri bulunmaktadır (Vanholder ve ark., 2002) Kronik
diyaliz hastalarında aluminyum dışındaki elementlerin klinik önemleri henüz tam
olarak bilinmemekte fakat araştırmaya değer konular olarak değerlendirilmektedir
(D’Haese ve De Breoe, 1996)
Bu çalışmada 51 kontrol ve 79 hemodiyaliz hastasına ait kan ve serum
örneklerinde Pb, Cd, Cu ve Zn düzeyleri ölçülmüştür. Ölçümler atomik absorbsiyon
spektrometresi ile yapılmıştır. Saptanan metal düzeyleri; cinsiyet, hemoglobin,
hematokrit, ferritin, kan üre azotu, kreatinin, trigliserit ve HDL gibi bazı
biyokimyasal/hematolojik parametreler ve hemodiyaliz süreleri ile karşılaştırılmıştır.
Pb ve Cd düzeyleri tam kan örneklerinde, Zn ve Cu düzeyleri ise serum örneklerinde
çalışılmıştır.
Kontrol ve hastalara ait hematolojik ve biyokimyasal parametrelerden hb, hct,
kan üre azotu, kreatinin, ferritin düzeyleri arasında anlamlı farklar bulunmuş olup
69
(p<0,001), trigliserit ve HDL düzeyleri açısından kontrol grubu ve hemodiyaliz
hastaları arasında bir fark saptanmamıştır.
Yapılan literatür araştırmalarında hemodiyaliz hastalarında toksik metal ve
eser element düzeyleriyle ilgili ulaşılan veriler arasında karşıtlıklar dikkat
çekmektedir.
Hemodiyaliz hastalarında Cu, Zn, düzeylerinin normal kişilerle
karşılaştırıldığı bir çalışmada Zn düzeyinde belirgin düşüklük saptanmış, Cu
konsantrasyonunda bir fark görülmemiştir (Hsieh ve ark.,2006).
HD hastaları ve sağlıklı insanlardaki plazma eser element
konsantrasyonlarının karşılaştırıldığı başka bir çalışmada Cd, ve Pb artmış olarak
bulunmuştur. 6 kronik hemodiyaliz hastasının plazmasında Cd, Pb, ve Zn düzeyleri
HD seansı öncesi ve sonrasında ICMS ile ölçülmüştür. 6 ay boyunca metallerin
konsantrasyonları izlenmiştir. Plazma Cd, Pb düzeyleri kontrollere göre 10 kat
yüksek bulunmuş. Ayrıca HD sonrasında ve 6 ay boyunca artmıştır. Cu ve Zn da HD
sonrası ve 6 ay boyunca gözlenen istatistik olarak anlamlı bir artış görülmüştür
(Krachler ve Wirnsberger, 2000).
Bir diğer çalışma, Cd, Pb ve Zn metalleri 68 HD hastasının plazmasında
ICMS ile ölçülmüştür. Pb, sağlıklı insan sınırlarında iken Cd, ve Zn yüksek. Cu
sonuçlarının %14 ü düşük bulunmuştur. Plazmada ve tam kandaki değişikliklerin
sebeplerini anlamak için diyaliz işlemindeki tüm sıvıların araştırılması gerekir
(Krachler ve Wirnsberger, 1997).
32 sağlıklı bireyden oluşan kontrol grubu ve 52 değişik evrelerdeki böbrek
yetmezliği olan hastalarla yapılan bir çalışmada kontrol grubuna ait plazma Zn
düzeyleri (1348.59 ±43.72 ug/L) hasta grubundan (1318.89±45.62) anlamlı derecede
düşük bulunmuştur. Kontrol ve hasta gruplarına ait Cu düzeyleri arasında anlamlı
fark bulunmamaktadır (Ongajooth ve ark., 1996).
Bizim çalışmamızda da, hasta grubunda ölçülen ortalama kan Pb düzeyleri
(26,33±1,56 ppb), kontrol grubundan (57,81±2,00 ppb) yüksek bulunmuştur
70
(p<0,001). Hasta grubuna ait Zn düzeyleri ise (1,00±0,05ppm) kontrol grubundan
(2,04±0,22 ppm) düşüktür (p<0,001). Kontrol ve hasta grubuna ait Cd ve Cu
düzeyleri arasında anlamlı fark bulunmamaktadır.
HD hastalarında metal düzeyleri ile ilgili çalışmaların sonuçlarındaki
tutarsızlıklar değerlendirilirken bazı analitik ve klinik değişkenlerin dikkate alınması
gerekir. Bunlar toprak ve suyun kontaminasyonunu etkileyen coğrafik farklılıklar,
diyaliz membranının geçirgenliği, tipi, toksik metal ve iz elementlerin diyaliz
sıvısındaki konsantrasyonları, örnek alma, saklama ve ölçme tekniklerine ait bazı
metodolojik faktörler ve hastaların diyet alışkanlıkları ve aldıkları medikal
tedavilerin dozu ve süresidir (Zima ve ark., 1999).
HD hastalarında toksik metal ve eser element sonuçlarını etkileyen birincil
analitik faktör analiz tekniğidir. Her analiz yönteminin kendine özgü avantajları ve
dezavantajları vardır. Bütün metallerin aynı yöntem ve cihazla doğru olarak
ölçülmesi mümkün değildir. Bu nedenle çoğu zaman belli metaller için duyarlılığı
yüksek olan birden fazla yöntemin birlikte kullanılması gerekmektedir (Gonick,
1998).
Metal ölçümlerinde örnek miktarının küçük olmasına bağlı olan analiz
zorluğu ve değişik metodlarla saptanmış normal değerler arasındaki farklılıklar da
değerlendirmelerde göz önüne alınması gereken konulardandır. Vücuttaki
miktarlarının çok düşük olması nedeniyle örnek alımı, preparat hazırlama ve
ölçümler sırasında kontaminasyondan kaçınmak için gereken dikkatin gösterilmesi
esastır. (Mansori ve ark., 1979).
Değerlendirmede diğer bir analitik faktör metallere özgü taşıyıcı ve dokudaki
bağlanma proteinlerinin rolüdür. Bir elementin fazla miktarda bulunması halinde
metale özgü olan çeşitli proteinlerin oluşumu tetiklenir. Metalleri detoksifiye eden ya
da belli bir yapı içerisinde tutarak taşıyan moleküller olarak taşıyıcı proteinler, metal
düzeylerini önemli ölçüde etkiler. Örneğin eritrositlerde Pb-bağlayıcı protein (plazma
ve belli dokularda Cd-metallotiyonein, plazmada Al-bağlayıcı protein gibi
moleküllerin üretimi artar (Nordberg, 1992, Raghavan ve Gonick, 1997). Normal
kişilerde plazmada Al transferrine bağlanırken, Al intoksikasyonu gelişmiş
71
bireylerde küçük molekül ağırlıklı Al-bağlayıcı proteine bağlıdır (Khalil-Manesh ve
ark., 1989). Plazma metal düzeyi ile ilgili zorluklarda metallotiyonein ölçümü bize
yardımcı olabilir. Benzer şekilde ferroçelataz enziminin aktivitesinin Pb etkisiyle
inhibe olmasından yola çıkarak serbest eritrosit protoporfirini ve Pb protoporfirini,
Pb fazlalığının saptanmasında kullanılabilir (Labbe ve ark., 1987).
Metallerin vücuttaki dağılımını etkileyen aktif transport mekanizmaları da
ölçüm ve değerlendirmelerini etkiler. Üremik eritrositlerle yapılan bir çalışmada 210Pb ile işaretli eritrositler kullanılarak üremik plazmada Pb taşınımının bir
inhibitörünün varlığı gösterilmiştir (Gonick ve Alexander, 1977). Bu sonuç bize
metallerin eritrosit ve plazma düzeylerindeki değişimin her iki kompartman
arasındaki yeniden dağılım veya birikime bağlı olup olmayacağıyla ilgili ölçümler
yapılması gerektiğini düşündürmektedir.
Metal profiliyle ilgili tutarsızlığın bir diğer nedeni de raporlanmış sonuçların
tam kan, plazma, serum veya eritrosit gibi değişik kaynaklardan çalışılmış olmasıdır.
Ek olarak her organdaki konsantrasyonlar da farklıdır. Örneğin böbrek ve derinin As
ve Cd a affinitesi diğer organlardan fazladır (Vanholder ve ark., 1996). Eser elemen
çalışmalarıyla ilgili bir diğer konu bu elementlerin çeşitli değerliklere sahip türlerinin
organizmada farklı etkiler yapmasıdır. As3 ve As5 türlerinin her ikisi de vücutta
metilenmiş halde bulunur ve bu şekilde idrarla atılır. Đdrar çıkışı azalmış üremik
hastalarda eritrosit As düzeyi yüksek bulunmuştur (Gonick, 1999).
Vücut sıvılarındaki metal konsantrasyonu ve toksisitesini klinik açıdan
etkileyen hastaya, hastalığa ve uygulanan tedavi şekline özgü çeşitli faktörler vardır.
Bunlar beslenme bozukluğu, diyetteki kısıtlama, alkol bağımlılığı ve artmış ihtiyaç
sonucu oluşan yetersiz alım, barsak hastalıklarına bağlı emilim bozuklukları ve
taşıyıcı/ reseptör ve, depolama bozuklukları, enfeksiyon, stres gibi geçici sebeplerden
kaynaklanan dağılımdaki değişim ve hemodiyaliz tedavisinin kendisidir. Bunlar
arasında en önemli olanlar böbrek yetmezliğinin derecesi ve uygulanan renal
replasman tedavisinin şeklidir (Vanholder ve ark., 1996).
Hemodiyaliz sırasında filtre edilebilen metalin serum konsantrasyonu ile
diyaliz sıvısındaki konsantrasyonu arasındaki gradiyente bağlı olarak bazı metaller
72
atılırken bazıları ise diyaliz solusyonunun kontaminasyonu nedeniyle hastaya
verilebilir. (Alfrey, 1989).
Hemodiyaliz hastalarında toksik metal birikimi sıklıkla kontamine olmuş
diyalizata bağlı gelişebilir. Đlk defa 1976 yılında tanımlanan Al intoksikasyonu
kontamine diyalizata bağlı oluşmuştur (Alfrey ve ark., 1976). Diyalizatın Al ile
bulaşının sebebi ise bazı bölgelerde toprakta bulunan Al elementinin nehir sularına
karışması ve/veya endüstriyel atıklarla kirlenmiş musluk sularına bağlıdır. Diyalizde
kullanılan suyun deiyonizasyon, yumuşatma ve ters osmoz işlemleri ile uygun hale
getirilmesi mümkündür. Son yıllarda diyalizatın hazırlanmasında kullanılan
yöntemlerin geliştirilmesine rağmen Al toksistesi görülmeye devam etmektedir.
Yapılan bir epidemiyolojik çalışmada Al toksisitesine benzer şekilde hemodiyaliz
hastalarında sağlıklı bireylere göre 100 kat fazla silikon konsantrasyonu saptanmıştır.
Silikon konsantrasyonu diyaliz merkezlerine göre değişiklik göstermekte ve bu
durum silikonla kontamine olmuş diyalizat suyu ve içme suyu farklılıklarına
bağlanmaktadır. Aluminyum ve silikon yanında bakır, nikel, krom, stronsiyum ve
çinko elementlerinin de hemodiyaliz sırasında diyalizatla hastaya verildiği
gösterilmiştir (D’Haese ve DeBroe, 1996).
Tüm bu veriler bize HD hastalarındaki metal düzeylerinin hemodiyaliz
merkezlerinin bulunduğu bölgeye ve kullanılan suyun kontaminasyon derecesine
bağlı olarak değişebileceğini göstermektedir. Bu nedenle diyalizat için kullanılan
suyun uygun yöntemlerle dekontaminasyonu hastayı toksik metal birikiminin neden
olduğu komplikasyonlardan koruyacak etkin bir stratejidir (Zima ve ark., 1999).
Ayrıca böbrek yetmezliğinin uzaması da metal düzeylerini etkilemektedir.
Örneğin renal replasman tedavisine henüz başlanmamış hastalarda brom (Br) düzeyi
yüksek bulunurken; hemodiyaliz ya da periton diyalizi uygulanan hastalarda
brom(Br) düzeyi düşüktür (Vanholder ve ark., 1996).
HD hastalarında uygulanılan medikal tedavi ile metal konsantrasyonu
arasındaki ilişki de araştırılması gereken konulardır. Aluminyum içeren fosfat
bağlayıcılarının kullanımının Al toksisitesine neden olduğu bilinmektedir (Rosenlof
ve ark., 1990). Bu konuda yapılmış bir çalışmada Al dışındaki metal
73
konsantrasyonlarının medikal tedaviden etkilenmediği bildirilmektedir (Lee ve ark.,
2000)
Cinsiyetler arasında sadece Cu düzeylerinin erkeklerde (0,97±0,03 ppm)
kadınlardan (1,15 ± 0,52 ppm) anlamlı olarak düşük çıktığı görülmüştür (p<0,05).
Pb, Cd ve Zn düzeylerinde cinsiyetler arasında anlamlı fark bulunmamaktadır. Bu
sonuç geçmiş çalışmalarla benzerlik göstermektedir. Hayvan deneyleriyle bakır
metabolizmasının dişi ve erkeklerde farklı olduğunu gösteren çalışmalar vardır
(Kramer ve ark., 1988; Uchino ve ark., 1990). Đnsanlarda ise erkeklerde kadınlara
oranla tükrükteki bakır düzeyinin yüksek, plazmadaki düzeyin düşük olduğu
gösterilmiştir. Ayrıca serüloplazmin düzeyinin kadınlarda daha yüksek olduğu da
bilinmektedir (Mason ve ark., l979; Bales ve ark., 1990) Kadınlarda plazma bakır
düzeyi oral kontraseptif kullanımı ve gebelikte yükseldiği için hormonal farklılıkla
ili şkilendirilmiştir (Solomons, 1979, Milne ve ark., 1990). Ratlarda östrojen
serüloplazmin sentezini uyarmaktadır. Bununla birlikte kadın ve erkeklerde bakır
absorbsiyonu, ekskresyonu ve diyetteki bakır ihtiyacı arasında bir fark
gösterilmemiştir.
Çalışmaya alınan tüm bireylerdeki hemoglobin düzeyleri ve metal düzeyleri
incelendiğinde Hb değeri 12 g/dl altında olan bireylerde ölçülen Zn düzeyi ortalama
(1,06±0,10 ppm), 12 g/dl üzerinde olan bireylerden (1,63±,15 ppm), düşük
bulunmuştur (p<0,05). Yine Hb düzeyi 12 g/dl altındaki bireylerde Pb düzeyleri
(50,59±3,07 ppb), 12 g/dl üzerindekilerden (42,11±2,41 ppb) yüksektir( p<0,05) Hb
değerleri ile Cd ve Cu düzeyleri arasında anlamlı bir ili şki saptanmamıştır.
Hct değerleri 36 g/dl altında olan bireylerde ortalama Zn düzeyleri (1,08±0,12
ppm), Hct değerleri 36 g/dl üzerindeki bireylerden (1,58±0,14 ppm) anlamlı şekilde
düşük bulunmuştur (p<0,05).
Tüm bireyler kreatinin değerlerine göre 0-15 mg/dl arasında 2 gruba ayrılarak
metal düzeyleri karşılaştırıldığında kreatinin değerleri 1,5 mg/dl üstünde olanlarda
Pb düzeyi (57,81±2,00 ppb) kreatinin düzeyi 1,5 mg/dl altındaki bireylerde ölçülen
Pb düzeyinden (26,33±1,56 ppb) anlamlı şekilde yüksek bulunmuştur (p<0,001).
74
Yine kreatinin düzeyi 1,5 mg/dl üstündeki bireylerde Zn düzeyi (1,00±0,05
ppm), kreatinin değeri 1,5 mg/dl altındaki bireylerde saptanan Zn düzeylerinden
(2,04±0,22 ppm) anlamlı olarak düşük bulunmuştur (p<0,001).
Ferritin düzeyleri 300 ng/mL üstündeki bireylerde Pb değerleri (57,91±3,37
ppb), 300 ng/mL altındaki bireylerden (41,73±2,15 ppb) yüksek bulunmuştur
(p<0,001). Ferritin düzeyleri 300 ng/mL üstündeki bireylerde Zn düzeyleri
(0,97±0,07 ppm) ferritin değerleri 300 ng/mL altındaki bireylerden (1,57±0,13 ppm)
düşük bulunmuştur (p<0,05). Cd ve Cu düzeyleri ile ferritin düzeyleri arasında
anlamlı bir ilişki bulunmamaktadır.
Triglserit düzeyleri 150 mg/dL üstündeki bireylerde Cu düzeyleri (0,95±0,04
ppm) trigliserit değerleri 150 mg/dL altındaki bireylerden (1,08±0,04 ppm) düşük
bulunmuştur (p<0,05).
HDL değerleri ve metal düzeyleri arasında anlamlı bir ilişki saptanmamıştır.
Hemodiyaliz hastaları hemodiyaliz seansları açısından 0-120 ay arasında
gruplara ayrılarak metal düzeyleri karşılaştırıldığında Zn, Cu, Cd ve Pb düzeyleri ile
hemodiyaliz süresi arasında anlamlı bir ilişki saptanmamıştır.
Son dönem böbrek yetmezliği olan hemodiyaliz hastalarında, toksik
metallerin birikiminin neden olduğu ciddi fizyopatolojik sorunlar yanında iz element
eksiklikleri de yaşam kalitesi ve prognozu etkileyen önemli bir klinik durumdur. Đz
elementlerin immün ve antioksidan sistemdeki rolleri nedeniyle eksiklikleri
hemodiyaliz hastalarında ciddi biyokimyasal ve klinik sonuçlar doğurur (Berger ve
Chiolero, 2003).
Kronik böbrek yetmezliğinde üremiye bağlı olarak iz element dengesinin
değiştiği bilinmektedir. Bu durum diyaliz işlemi sırasında daha da şiddetlenir (Zima
ve ark., 1999).
Böbrek hasarında iz element azalmasının esas nedeni idrarla kayıptır.
Proteinüri nedeniyle proteine bağlanan iz elementler idrarla atılır. Kronik böbrek
hastalarında uygulanan sıkı diyet programı ve kronik hastalığa bağlı iştah kaybı ve
75
beslenme bozukluğuna ek olarak bu hastalarda metabolizma artışı, protein
katabolizmasında artış ve beslenme desteğine cevabın bozulması iz element
eksikliğinin nedenleridir (Locatelli ve ark., 2002). Ayrıca mikroenflamasyon,
metabolik asidoz, endokrin ve gastrointestinal faktörler de kronik böbrek
yetmezliğinde iz element dengesini bozar (Canoa ve ark., 2006).
Hemodiyaliz hastalarında iz elementlerin filtrasyon ve diyaliz işlemine bağlı
olarak kaybı da söz konusudur. Hemodiyaliz işlemi sırasında dolaşan sıvıya geçen iz
elementlerin dilüsyona uğraması sonucu konsantrasyonları azalır. Bu nedenle
diyalizat içeriğindeki iz element konsantrasyonunun yeterli olması önemlidir.
Bununla birlikte hemodiyaliz işlemi sırasında dolaşan diyalizat içeriğindeki iz
element konsantrasyonunun izlenmesi ve dengede tutulması zordur. Dolaşan
diyalizat hacminin çok fazla olmasına bağlı olarak gelişen dilüsyon iz elementlerin
saptanmasını zorlaştırır (Gallieni ve ark., 1996). Bu nedenle diyaliz solusyonlarının
uygun konsantrasyonlarda iz element içermesi ve hastalarda iz element düzeylerinin
rutin olarak izlenmesi gereken durumlarda replasmanı önerilmektedir (Berger, 2003).
Hemodiyaliz hastalarında selenyum ve çinko eksikliğine sıklıkla
rastlanmaktadır (Erten ve ark., 1998).
Böbrek yetmezliği olan hastalarda replasmanı yapılan iz elementin birikim ve
toksisite riskinin yüksek olması göz önüne alınarak tedavi protokolüne eklenme
kararı verirken eksikliği ve yaşam kalitesi üzerinde olumlu etkilerinden kesin olarak
emin olmak gereklidir. Diyaliz hastalarında bir iz elementin eksikliği saptanır ve
yaşam kalitesini artıracak etkiler sağlayacağı gösterilirse replasmanı düşünülebilir
(Zima ve ark., 1999).
76
5. SONUÇ ve ÖNERĐLER
Toksik metal birikimini ve iz element kaybını önlemek için hemodiyaliz
yöntemlerinde bazı modifikasyonlar yapılmaktadır (Francisco ve ark., 1997,
Bonforte ve ark.,1998).
Bu çalışmada hemodiyaliz merkezlerinde kullanılan suyun taşınması ve
depolanması sırasında meydana gelecek toksik metal kontaminasyonu riskinin
ortadan kaldırılması için gerekli önlemlerin alınması gerekliliğine dikkat
çekilmektedir
Hemodiyaliz hastalarında rutin olarak Al serum düzeyinin izlenmesi gereklidir.
(Fda Safety Alert, 1992). Benzer şekilde diğer toksik metal ve iz element
düzeylerinin rutin olarak izlenmesinin ve gerekli ise çelasyon veya replasman
tedavilerinin hastaları toksik komplikasyonlardan koruyacağı ve yaşam kalitelerini
yükselteceği düşünülmektedir.
Toksik metal ve iz elementlerin farklı dokular ve hücrelerdeki
konsantrasyonlarının, emilim, metabolizma ve eliminasyon yolları ile ilgili daha
fazla bilgiye ihtiyaç vardır. Moleküler düzeydeki hemostatik mekanizmalarıyla ilgili
çalışmaların artması yeni belirteçlerinin geliştirilmesini sağlayacaktır.
Đz elementlerin önemi oral alımı iyi olmayan genellikle son dönem kronik
hastalıklarda total parenteral beslenme solusyonlarında kullanılıyor olmalarıdır. Total
parenteral beslenme uygulanan hastalarda iz element düzeylerinin izlenmesi
önerilmektedir (Expert Panel, 1979).
Nefrotoksik metallere maruziyet açısından risk altında olan populasyonlarda
böbrek fonksiyonlarının geri dönüşsüz olarak bozulmasından önceki dönemde tespit
edilmesi için uygun belirteçlerin saptanması ve rutin olarak kullanılması etkili bir
koruma sağlayacaktır (Garçon ve ark., 2007).
77
Literatürde böbrek transplantasyonu sonrası selenyum eksikliğine bağlı
kardiyomyopati gelişen bir olguya rastlanmıştır (Gonick, 1999). Bu olgu toksik metal
ve iz element düzeylerinin ölçümü, çelasyon/replasmanının kronik böbrek yetmezliği
sürecindeki önemine dikkat çekmektedir.
Hemodiyaliz hastalarında toksik metal ve iz element düzeylerinin
metabolizmasının daha iyi anlaşılması için diyaliz seansı öncesi ve sonrasında hasta
kanında ve diyalizattaki metal düzeylerinin ölçülmesi gerekmektedir. Ayrıca farklı
coğrafik bölgelerdeki merkezlerden toplanan örneklerde metal düzeylerinin
ölçülmesi de çevresel faktörleri ve merkezlerdeki tedavi yaklaşımlarının etkisini
gösterecektir.
Böbrek yetmezliğinin toplum sağlığı açısından önemi ve tedavi maliyetlerinin
yüksekliği dikkate alınarak günümüzde konuyla ilgili çalışmaların gerekliliği
tartışmasızdır. Bu çalışmada toksik metaller ve iz elementlerin rutin izleminde
kullanılacak doğru, kesin ve hızlı bir yöntem geliştirilmeye çalışılmıştır.
78
ÖZET
Kronik Böbrek Yetmezli ğinde Hemodiyalizin Kan Kur şun, Kadmiyum, Çinko
ve Bakır Düzeylerine Etkileri
Bu çalışmada son dönem böbrek yetmezliği olan 126 hemodiyaliz hastası ve
51 sağlıklı ki şiden alınan kan örneklerindeki metal ve iz element düzeyleri
karşılaştırılmıştır. Mikrodalga fırında yakılan kan örneklerinde kadmiyum ve kurşun
düzeyi Grafit Fırınlı Atomik Absorbsiyon Spektrometresi, bakır ve çinko düzeyi ise
Alevli Atomik Absorbsiyon Spektrometresi ile ölçülmüştür. Sonuçlar SPSS 15.0
istatistik programı ile değerlendirildi.
Çalışma sonucunda hasta grubunda ölçülen ortalama kan Pb düzeyleri
(26,33±1,56 ppb), kontrol grubundan (57,81±2,00 ppb) yüksek bulunmuştur
(p<0,001). Hasta grubuna ait Zn düzeyleri ise (1,00±0,05 ppm) kontrol grubundan
(2,04±0,22 ppm) düşüktür (p<0,001). Kontrol ve hasta grubuna ait Cd ve Cu
düzeyleri arasında anlamlı fark bulunmamaktadır.
Cinsiyetler arasında sadece Cu düzeylerinin erkeklerde (0,98±0,03 ppm)
kadınlardan (1,15 ± 0,52 ppm) anlamlı olarak düşük çıktığı görülmüştür (p<0,05).
Pb, Cd ve Zn düzeylerinde cinsiyetler arasında anlamlı fark bulunmamaktadır.
Çalışmaya alınan tüm bireylerdeki hemoglobin düzeyleri ve metal düzeyleri
incelendiğinde Hb değeri 12 g/dl altında olan bireylerde ölçülen Zn düzeyi ortalama
(1,05±0,10 ppm), 12 g/dl üzerinde olan bireylerden (1,63±0,15 ppm), düşük
bulunmuştur (p<0,05). Yine Hb düzeyi 12 g/dl altındaki bireylerde Pb düzeyleri
(50,59±3,07 ppb), 12 g/dl üzerindekilerden (42,11±2,41 ppb) yüksektir (p<0,05) Hb
değerleri ile Cd ve Cu düzeyleri arasında anlamlı bir ili şki saptanmamıştır.
Hct değerleri 36 g/dl altında olan bireylerde ortalama Zn düzeyleri (1,08±0,12
ppm), Hct değerleri 36 g/dl üzerindeki bireylerden (1,58±0,14 ppm) anlamlı şekilde
düşük bulunmuştur (p<0,05).
79
Tüm bireyler kreatinin değerlerine göre 0-15 mg/dl arasında 2 gruba
ayrılarak metal düzeyleri karşılaştırıldığında kreatinin değerleri 1,5 mg/dl üstünde
olanlarda Pb düzeyi (57,81±2,00 ppb) kreatinin düzeyi 1,5 mg/dl altındaki bireylerde
ölçülen Pb düzeyinden (26,33±1,56 ppb) anlamlı şekilde yüksek bulunmuştur
(p<0,001).
Yine kreatinin düzeyi 1,5 mg/dl üstündeki bireylerde Zn düzeyi (1,00±0,05
ppm), kreatinin değeri 1,5 mg/dl altındaki bireylerde saptanan Zn düzeylerinden
(2,04±0,22 ppm) anlamlı olarak düşük bulunmuştur (p<0,001).
Ferritin düzeyleri 300 ng/mL üstündeki bireylerde Pb değerleri (57,91±3,37
ppb), 300 ng/mL altındaki bireylerden (41,73±2,15 ppb) yüksek bulunmuştur
(p<0,001). Ferritin düzeyleri 300 ng/mL üstündeki bireylerde Zn düzeyleri
(0,97±0,07 ppm) ferritin değerleri 300 ng/mL altındaki bireylerden (1,57±0,13 ppm)
düşük bulunmuştur (p<0,05). Cd ve Cu düzeyleri ile ferritin düzeyleri arasında
anlamlı bir ilişki bulunmamaktadır.
Trigliserit düzeyleri 150 mg/dL üzerindeki bireylerde Cu değerleri (0,95±0,04
ppm) 150 ml/dL altındaki bireylerin Cu değerlerinden (1,08±0,04 ppm) düşük
bulunmuştur (p<0,05). HDL değerleri ve metal düzeyleri arasında anlamlı bir ilişki
saptanmamıştır.
Hemodiyaliz hastaları hemodiyaliz seansları açısından 0-120 ay arasında
gruplara ayrılarak metal düzeyleri karşılaştırıldığında Zn, Cu, Cd ve Pb düzeyleri ile
hemodiyaliz süresi arasında anlamlı bir ilişki saptanmamıştır.
Bu çalışma hemodiyaliz hastalarında belirli aralıklarla metal düzeyi
ölçümlerinin yapılmasının ve gerekli çelasyon ve replasman tedavileriyle yaşam
kalitelerini artırmanın önemine dikkat çekmektedir.
Anahtar Kelimeler: Toksik Metal, Đz Element, Böbrek Yetmezliği,
Hemodiyaliz
80
SUMMARY
Effects of Hemodialysis on Blood Lead, Cadmium, Zinc and Copper in Chronic
Renal Failure
In this study blood samples of 126 terminal hemodialysis patients and 51
healthy controls have been compared regarding levels of metal and trace elements.
After blood samples were ignited in microwave oven with nitric acid; cadmium and
lead levels were measured by Varian AA240Z Zeeman Graphite Furnace Atomic
Spectrometer, Copper and Zinc levels were measured by Varian AA240FS Fast
Sequantial Flame Atomic Absorbtion Spectrometer. SPPS 15.0 programme was used
for statistical analysis.
Lead levels are higher (26,33±1,56 ppb) in patients group than in control
group (57,81±2,00 ppb). This is statistically significant (p<0,001). On the other hand
Zinc levels in patients (1,00±0,05 ppm) are lower than in control group (2,04±0,22
ppm). This finding is also statistically significant (p<0,001). Copper levels are
significantly lower in men (0,98±0,03 ppm) than in women (1,15 ± 0,52 ppm)
(p<0,05). There is no significant difference between sexes regarding Pb, Cd ve Zn
levels.
Hemoglobine level seems to be a determinant regarding metal levels in all
patients except Cd and Cu. Such as approximate Zn level (1,05±0,10 ppm) is lower
than those (1,63±0,15 ppm) whose Hb level is over 12g/dl. This statistically
significant (p<0,05). Similarly approximate Pb level is (50,59±3,07 ppb) higher
(42,11±2,41 ppb) than those whose Hb level is over 12g/dl. This is also statistically
significant ( p<0,05). As mentioned before there is no significant difference metal
levels (Cd and Cu) and hemoglobin values. Another finding of interest is the lower
level of Zinc in cases (1,08±0,12 ppm) whose hematocrit value is below 36 g/dl
while it is (1,58±0,14 ppm) in cases with a hematocrit value over 36 g/dl. This
finding is statistically significant (p<0,05).
All cases are divided into two groups according to their creatinine values (0-
15mg/dl). When metal levels are assessed together it is found creatinine value is
81
related to Pb level. When creatinine level is high Pb level is also high. But this is not
the case for Zinc; high creatinine values go with low Zinc levels. This finding is
statistically significant (p<0,001). Cd and Cu levels are not related to creatinine
levels.
Lead levels (57,91±3,37 ppb) are higher in cases whose ferritin levels are
over 300 ng/ml than in cases (41,73±2,15 ppb) whose ferritin levels are below 300
ng/ml. This is statistically significant (p<0,001). Zinc levels is lower (0,97±0,07
ppm) in cases wih a ferritin level over 300 ng/ml as compared to those (1,57±0,13
ppm) whose ferritin levels are below 300 ng/ml (p<0,05). No difference is found as
to Cd and Cu.
Copper levels is lower (0,95± 0,04 ppm) in cases wih a trigliseride level over
150 mg/dL as compared to those (1,08±0,04 ppm) whose ferritin levels are below
150 mg/dL (p<0,05).
There seems no difference between metal levels and HDL values.
Hemodialysis sessions are grouped quantitatively. There is no difference
between numbers of hemodialysis session and metal levels (Zn, Cu, Cd, Pb).
In conclusion this study emphasises the importance of measurement of
metal levels periodically in hemodialysis patient. Therefore it becomes a fact to
enhance patient’s life quality through some chelation and replacement therapies.
Key Words: Toxic Metals, Trace Elements, Renal Insufficiency,
Hemodialysis
82
KAYNAKLAR
ABDEL MAGEED AB, WELTI R, OEHME FW, PICKRELL RA. (1994). Perinatal hypocuprosis affects synthesis and composition of neonatal lung collagen, elastin, and surfactant. Am. J. Physiol., 267:679-68.
ABREO K., SELLA M., GAUTREUX S. (1997): P-cresol, a uremic coumpound, enhances the uptake of aluminum in hepatocytes. J Am Soc Nephrol 8:935-942.
ADHAM ML. (1997) Renal Effects of Environmental and Occupational Lead Exposure Environmental Health Perspect 9:928-938.
AGENCY FOR TOXIC SUBSTANCES AND DISEASE REGISTRY (ATSDR). (2005). Toxicological profile for lead. (Draft for Public Comment). Atlanta, GA: U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service;204.
AGENCY FOR TOXĐC SUBSTANCES AND DISEASE REGISTRY (ATSDR). (1999). Toxicological Profile for Cadmium. Atlanta, GA: U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service:258. 61.
AGGETT PJ., COMERFORD JG. (1995). Zinc and human health. Nutr Rev 53:16–22.
ALFREY AC. (1989) Trace elements and regular dialysis. Đn: Maher JF, ed. Replacement of renal function by dialysis. 3rd. Ed. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers,:996-1003.
ALFREY AC., LE GENDRE GR., KAEHNY WD. (1976). The dialysis encephalopaty syndrome. Possible aluminum intoxication. N Engl J Med; 294: 184-188.
ALLEN JG., MASTERS HG., PEET RL., MULLINS KR., LEWIS RD., SKIRROW SZ., FRY J. (1983).Zinc toxicity inruminants. J Comp Pathol 93:363-377.
AL-SALEH. IA. (1994). The biochemical and clinical consequences of lead poisoning. Med. Res. Rev., 14:415–486.
ALT ER, STERNLIEB I, GOLDFISCHER S. (1990). The cytopathology of metal overload. Int. Rev. Exp. Pathol., 31:165-188.
83
AMERICAN ACADEMY OF PEDIATRICS COMMITTEE ON ENVIRONMENTAL HEALTH. (2005). Lead exposure in children: prevention, detection, and management. Pediatrics., 116:1036-1046.
AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. (1995). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 19th ed. Washington, DC: APHA,
ANTTILA A., SALLMEN M. (1995). Effects of parental occupational exposure to lead and other metals on spontaneous abortion. J Occup Environ Med., 37:915-921.
BAKER DH, AMMERMAN CB. (1995). Copper bioavailability. In Bioavailability of Nutrients For Animals ed. DH Baker, CB Ammerman & Lewis AJ San Diego: Academic Press, pp 127-156.
BALES CW., FREELAND-GRAVES IH., ASKEY S, BEHMARDI F, POBOCIK RS, FICKEL JJ, GREENLEE P. (1990). Zinc, magnesium, copper, and protein concentrations in human saliva: age- and sex related differences. Am I Clin Nutr., 51:462-469.
BARBIER O, JACQUILLET G, TAUC M, COUGNON M, POUJEOL P. (2005). Effect of heavy metals on, and handling by, the kidney. Nephron Physiol.;99(4):105-10.
BARBIER O., JACQUILLET G., TAUC M., POUJEOL P., COUGNON M. (2004): Acute study of interaction between cadmium, calcium and zinc transport along the rat nephron in vivo. Am J Physiol Renal Physiol.,287:1067-1075.
BARTLETT, RH., MAULT JR., DECHERT RE., PALMER J., SWARTZ RD., PORT FK., (1986). Continious arteriovenous filtration: Improved survival in surgical acute renal failure. Surgery., 100-400-408.
BARLTROP D., KHOO HE. (1975) The influence of nutritional factors on lead absorption. Postgrad Med J., 51:795-800.
BARLTROP D., MEEK F. (1979). Effect of particle size on lead absorption from the gut. Arch Environ Health., 34:280-285.
BATES MN., SMĐTH AH. (1992). Hopenhayn-Rich C. Arsenic ingestion and internal cancers: a rewiev. Am J Epidemio., 135:462-476.
BATTERSBY S., CHANDLER JA. (1977). Correlation between elemental composition and motility of human spermatozoa. Fertil. Steril., 28: 557-561.
84
BATUMAN V., (1993). Lead nephropathy, gout, and hypertension. Am J Med Sc., 305:241-247.
BELOWWOOD EJ. (1977). Trace Elements in Human and Animal Nutrition 4th edn New York: Academic Press, 56-108.
BERGENDI L., BENES L., DURACKOVA Z., FERENCIK M. (1999). Chemistry, physiology and pathology of free radicals. Life Sci., 65:1865-1874.
BERGER MM., CHIOLÉRO RL. (2003) Key vitamins and trace elements in the critically ill. In: Cynober L, Moore F, eds. Nutrition and critical care. Basel: Karger, 99–118.
BERGERON M., GOODYEAR PR., GOUGOUX A., LAPOINTE JY. (2000) Pathophysiology of renal hyperaminoacidurias and glucosuria; in Seldin DW, Giebisch G (eds): The Kidney, Physiology and Pathophysiology, ed 3. Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins, , vol 2, pp 2211-22331.
BERLYNE GM., BEN-ARI J., PEST D., WEINBERGER J., STERN M., LEVINE R. (1970). Hyperaluminemia from aluminium resins in renal failure. Lancet., 494-496.
BETTGER WJ., O'DELL BL. (1981). Minireview: A critical physiological role of zinc in the structure and function of biomembranes. Life Sci., 28:1425-1438.
BETTGER WJ., O’DELL BL. (1993). Physiological roles of zinc in the plasma membrane of mammalian cells. J Nutr Biochem., 4:194–207.
BOGDEN JD., GERTNER SB., CHRISTAKOS S. (1992). Dietary calcium modifies concentrations of lead and other metals and renal calbindin in rats. J Nutr., 122:1351-1360.
BOLANOWSKA W. (1968). Distribution and excretion of triethyllead in rats. Br J Ind Med., 25:203-208.
BONFORTE G., SURIAN M., DOZIO B., SCANZIANI R., BAJ A., COLOMBO S AND TOFFOLETTO F. (1998) Plasma or whole blood concentrations of trace elements in patients treated by haemodiafiltration with on-line prepared substitution fluid. Nephrol Dial Transplant., 13:29–33.
BONOMINI M., ALBERTAZZI A. (1995). Selenium in uremia. Artif Organ., 19:443-448.
85
BOSCOLO P., CARMIGNANI M., VOLPE AR. (1994) Renal toxicity and arterial hypertension in rats chronically exposed to vanadate. Occup Environ Med., 51:500-503.
BRAY TM., BETTGER WJ. (1990). The physiological role of zinc as an antioxidant. Free Radic Biol Med., 8:281-291.
BREMNER I. (1987). Involvement of metallothionein in the hepatic metabolism of copper. J. Nutr., 117:19-29.
BREMNER I. (1998). Manifestations of copper excess. Am. J. Clin. Nutr., 67:1069-1073.
BREMNER I., BEATTIE JH. (1990). Metallothionein and the trace minerals. Annu Rev Nutr 10:63-83.
BREWER GJ. (2000). Recognition diagnosis, and management of Wilson’s disease. Proc Soc Exp Biol Med.., 223:39-46.
BRIGELIUS R, SPOTTL R, BORS W, LENGFELDER E, SARAN M, WESER U.
(1974). Superoxide dismutase activity of low molecular weight Cu2+ chelates studies by pulse radiolysis. F.E.B.S. Lett., 47:72-74.
BROOKES PS., YOON Y., ROBOTHAM JL., ANDERS MW., SHEU SS. (2004). Calcium, ATP, and ROS: a mitochondrial love-hate triangle. Am J Physiol Cell Physiol., 287:817-833
BRONZINO, J.D., (1995). “The Biomedical Engineering Handbook”, CRC Pres, USA.
BROYER M., EHRICH J., JONES E., SELWOOD N. (1993). Five year survival of kidney transplantation in children: data from the European registry (EDTA-ERA). Kidney Int., 43(suppl):522-525.
BUAMAK PH, RUSSELL M, MILFORD-WARD A, TAYLOR P, ROBERTS DF. (1984). Serum copper concentration significantly less in abnormal pregnancies. Clin. Chem., 30: 1667-1670.
CANNON VT., BARFUSS DW., ZALUPS RK. (2000). Molecular homology and
the luminal transport of Hg2+ in the renal proximal tubule. J Am Soc Nephrol., 11:394-402.
86
CANOA N., FIACCADORI E., TESINSKY P., TOIGO G, DRUML W. (2006). ESPEN Guidelines on Enteral Nutrition:Adult Renal Failure Clinical Nutrition., 25,:295–310.
CARPENTER CB., LAZARUS JM. (1994). Dialysis and transplantation in the treatment of renal fealure. In: Isselbacher KJ. Eds. Harrison’s Principles of internal medicine. 13.ed. New York: McGrow Hıll. 1281-1292.
CASALINO E., SBLANO C., LANDRISCINA C. (1997). Enzyme activity alteration by cadmium administration to rats: the possibility of iron involvement in lipid peroxidation. Arch Biochem Biophys., 346:171-179.
CASALINO E., CALZARETTI G., SBLANO C., LANDRISCINA C. (2002) Molecular inhibitory mechanisms of antioxidant enzymes in rat liver and kidney by cadmium. Toxicology., 179:37-50.
CELENTANO JJ., GYENES M., GIBBS TT., FARB DH. (1991). Negative modulation of the y-aminobutyric acid response by extracellular zinc. Mol Pharmacol., 40:766-773.
CHATOTH AK. (2002). Böbrek yapı ve işlevlerinin temel unsurları. Đçinde: Cecil Essential of Medicine .Ed. Andreoli TE. Türkçe 5.ed. New York: W.B. Sabelows.,223-231.
CORDANO A. (1998). Clinical manifestation of nutritional copper deficiency in infants and children. Am. J. Clin. Nutr., 67 (Suppl):1012-1016.
COYLE P., PHILCOX JC., CAREY LC., ROFE AM. (2002). Metallothionein: the multipurpose protein. Cell Mol Life Sci., 59:627-647.
CUNNINGHAM BC., BASS S., FUH G., WELLS JA. (1990). Zinc mediation of the binding of human growth hormone to the human prolactin receptor. Science., 250:1709-1712.
CUTHBERT JA. (1998). Wilson’s disease: update of a systemic discorder with protean manifestations. Gastroenterol Clin North Am., 27:655-681.
DAUGIRDAS JT. (1991). Dialysis Hypotension: A hemodynamic analysis. Kidney Int., 39:233-246.
D’HAESE PC., DE BROE ME. (1996). Adequacy of dialysis trace elements in dialysis fluids. Nephiol dial Transplant., 2:92-97
87
D’HAESE PC.,COUTTENYE MM.,LAMBERTS LV. (1999). Aluminium, iron, lead, cadmium, copper, zinc, chromium, magnesium, strontium and calcium content in bone of end-stage renal failure patients. Clin Chem., 45:1548-1556.
D’HAESE PC., SCHROOTEN I., GOODMAN WG. (2000). Increased bone strontium levels in hemodialysis patients with osteomalacia. Kidney INT., 57:1107-1114.
DIAMOND GL. (2005). Risk assessment of nephrotoxic metals. In: Tarloff J, Lash L, eds. The Toxicology of the Kidney. London, England: CRC Press;:1099-1132. 78.
DĐJKSTRA M, VONK RJ, KUĐPERS F. (1996). How does copper get into bile? New insights into the mechanism(s) of hepatobiliary copper transport. J. Hepatol., 24: 109-120.
DONG W., SIMEONOVA PP., GALLUCCI R. (1998). Toxic metals stimulate inflammatory cytokines in hepatocytes through oxidative stress mechanisms. Toxicol Appl Pharmacol., 151:359-366.
DONNELLY SM., SMITH EK. (1990). The role of aluminum in the functional iron deficiency of patients treated with erythropoietin: case report of clinical characteristics and response to treatment. Am J Kidney Dis., 16:487-490.
EDDY AA. (1994). Experimental insights into the tubulointerstitial disease accompanying primary glomerular lesions. J Am Soc Nephrol., 5:1273-87.
EISENGER MJ. (1996). Hepatic copper metabolism. In Zakim D, Boyer TD (eds) Hepatology: A Textbook of Liver Disease. Philedelphia, WB Sabelows, pp.554-563.
EHC 221, 2001 IPCS Environmental Health Criteria (EHC) Monographs (http://www.inchem.org/pages/ehc.html).
EJAZ UL ISLAM, XIAO-E YANG, ZHEN-LI HE, QAISAR MAHMOOD. (2007) Assessing potential diertary toxicity of heavy metals in selected vegatables and food crops. J Zhejiang Univ Sci B., 8:1-13.
EMANAKER NJ., DISILVESTRO RA., HAHMAN NS.JR., PERCIVAL S. (1996). Copper-related blood indexes in kidney dialysis patients. Am J Clin Nutr., 64:757-760.
ERCAL N., GURER-ORHAN H., AYKIN-BURNS N. (2001). Toxic metals and oxidative stress part I: mechanisms involved in metal-induced oxidative damage. Curr Top Med Chem., 1:529-539.
88
ERFURT C., ROUSSA E., THEVENOD F. (2003). Apoptosis by Cd2+ or CdMT in proximal tubule cells: Different uptake routes and permissive role of endo/lysosomal CdMT uptake. Am J Physiol., 285:1367-1376.
ERTEN Y., KAYATAS M., SEZER S. (1998). Zinc deficiency—prevalence and causes in hemodialysis patients and effect on cellular immune response. Transplant Proc., 30:850–851.
EVANS PJ, BOMFORD A, HALLIWELL B. (1998). Non-coeruloplasmin copper in human serum, does it exist? Abstract on behalf of the 5th Meeting of the European Copper Research Group. Kinsale, Ireland, 28-29.
EXPERT PANEL FOR NUTRITION ADVISORY GROUP. (1979). Guidelines for essential trace elementpreparations for parenteral use. J Am Med. Assoc., 241:2051-2054.
FANNING D. (1988). A mortality study of lead workers, 1926-1985. Arch Environ Health., 43:247-251.
FDA Safety Alert. (1992). Aluminum and Other Trace Element Contamination in Dialysis Facilities. U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, Food and Drug Administration.
FELLEY-BOSCO E., DIEZI J. (1987). Fate of cadmium in rat renal tubules: A microinjection study. Toxicol Appl Pharmacol., 91:204-211.
FERGUSON CJ., WAREING M., WARD DT., GREEN R., SMITH CP., RICCARDI D. (2001). Cellular localization of divalent metal transporter DMT-1 in rat kidney. Am J Physiol Renal Physiol., 280:803-814.
FLEGAL AR., SMITH DR. (1992). Lead levels in preindustrial humans. New Eng J Med., 326:1293-1294.
FLOREA AM., BUSSELBERG D. (2006). Occurrence, use and potential toxic effects of metals and metal compounds. Biometals., 19:419-427.
FORMAN H., FRIDOVICH I. (1973). On the stability of bovine superoxide dismutases: The effect of metals. J Biol Chem., 248:2645-2649.
FOWLER BA. (1978). General subcellular effects of lead, mercury, cadmium, and arsenic. Environ Health Perspect., 22:37-41.
FOWLER B.A. (1992). Mechanism of kidney cell injury from metals. Environmental Health Perspectives., 100:57-63.
89
FOX S. (1988). Nutritional factors that may influence bioavailability of cadmium. J Environ Qual., 17:175-180.
FRANCISCO ALM., BOTELLA J., ESCALLADA J., HERNANDEZ J., MARTIN MALO A., PEREZ GARCIA R.,. SANCHEZ TOMERO JA. AND SANZ C. (1997). Haemodiafiltration with sorbent-regenerated ultrafiltrate as replacement fluid: a multicenter study Nephrol Dial Transplant 12:528–534.
FREEDMAN JH, CIRIOLO MR, PEISACH J. (1989). The role of glutathione in copper metabolism and toxicity. J. Biol. Chem., 264:5598-5605.
FRIBERG L., KJELLSTROM T., NORDBERG GF. (1986). Cadmium. In: Handbook on the Toxicology of Metals. Vol II. Eds Friberg L, Nordberg GF & Vouk VB. Amsterdam: Elsevier Science Pub., pp. 130-75.
FU H., BOFFETTA P. (1995). Cancer and occupational exposure to inorganic lead compounds: a meta-analysis of published data. Occup Environ Med., 52:73-81.
GACHOT B., TAUC M., MORAT L., POUJEOL P. (1991). Zinc uptake by proximal cells isolated from rabbit kidney: Effects of cysteine and histidine. Pflügers Arch., 419:583-587.
GALLIENI M., BRANCACCIO D., COZZOLINO M., SABBIONI E. (1996). Trace elements in renal failure: are they clinically important? Nephrol Dial Transplant., 11:1232–1235.
GARÇON G., LELEU B., ZERIMECH F., MAREZ T., HAGUENOER JM., FURON D., SHIRALI P. (2004). Biologic markers of oxidative stres and nephrotoxicity as studied in biomonitoring of advers effect of occupational exposure to lead and cadmium. JOEM., 46;1180-1186.
GARCON G., LELEU B,. MAREZ T., ZERIMECH F., HAGUENONER JM., FURON D., SHIRALI P., (2007). Biomonitoring of the adverse effects induced by the chronic exposure to lead and cadmium on kidney function: usefulness of alpha-glutathione S-transferase. Sci Total Environ, 377:165-172.
GIBSON RS. (1990). Assessment of trace element status. In ‘Nutritional Assessment.‘ New York: Oxford University Press, pp 511–576.
GILFILLAN. S.C. (1965). Lead Poisoning and the Fall of Rome. J. Occup. Med., 7: 53–60.
GITTLIN JD. (1998). Review: aceruloplasminemia. Pediat. Res., 44:271-276.
90
GOLDFISCHER S, STERNLIEB I. (1968). Changes in the distribution of hepatic copper in relation to the progression of Wilson's disease (hepatolenticular degeneration). Am. J. Pathol., 53: 883-901.
GOLDSTEIN S, CZAPSKY G. (1986). The role and mechanism of metal ions and their complexes in enhancing damage in biological systems or in protecting these systems from the toxicity of O2. J. Free Radic. Biol. Med., 2:3-11.
GONICK HC. (1999). The Complexities of Đnterpretation of Trace Metal Results in Dialysis Seminars in Dialysis., 12;1:9-10.
GONICK HC., ALEXANDER GV. (1977). Trace element abnormalities in chronic uremia National Instuties of Arthritis, Metabolic and Digestive Disease report PB-275520-6-2212 F
GOYER RA. (1997). Toxic and essential metal interactions. Annu Rev Nutr., 17:37-50.
GRANADILLO VA., TAHAN JE., SALGADO O. (1995). The influence of blood levels of lead, aluminum and vanadium upon the arterial hypertension. Clin Chim Acta., 233:47-59.
GROFF JL., GROPPER SS. (2000). Advanced Nutrition and Human Metabolism.‘3.rd.edition. Belmont: Wadsworth/Thompson Learning, 419–430.
GUNSHIN H., MACKENZIE B., BERGER UV. (1997). Cloning and characterization of a mammalian protoncoupled metal-ion transporter. Nature., 338:482-488.
HALLIWELL B, GUTTERIDGE JM. (1985). The importance of free radicals and catalytic metal ions in human diseases. Mol. Asp. Med., 8:89-193.
HAN FX., BANIN A., SU Y., MONTS DL., PLODINEC MJ., KINGERY WL., TRIPLETT GE. (2002) "Industrial age anthropogenic inputs of heavy metals into the pedosphere" Naturwissenschaften., 89:497-504.
HANAS J.S., RODGERS J.S., BANTLE J.A., CHENG Y.G. (1999). Lead Inhibition of DNA-Binding Mechanism of Cys2His2 Zinc Finger Proteins Mol Pharmacol., 56:982-988.
HARIS DCH., RANGAN GK. (2005). Retardation of Kidney Failure – Applying Principles to Practice Annals Acad Med Singapore., 34.16-23.
91
HARRIS ED. (1991). Copper transport: an overview. Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 196:130-140.
HAYASHI T., TERUI J., SUDO J. (1994). Clearance study for the estimation of glomerular filtration of Cd following the intravenous bolus of CdCl2 and Cd-saturated metallothionein-II in rats. Biol Pharm Bull., 17:557-558.
HOHNADEL DC., SBELOWMAN FW JR., NECHAY MW., MCNEELY MD. (1973). Atomic absorption spectrometry of nickel, copper, zinc, and lead in sweat collected from healthy subjects during sauna bathing. Clin Chem., 19:1288-1292.
HOSOKAWA S., YOSHIDA O. (1993). Serum vanadium levels in chronic hemodialysis patients. Nephron., 64:388-394.
HOSTETTER TH. (2002). The next treatments of chronic kidney disease: if we find them, can we test them? J Am Soc Nephrol., 13:3024-3026.
HSIEH YY., SHEN WS., LEE LY., WU TL., NINIGHC., SUN CF., (2006). Long-term changes in trace elements in patients belowgoing chronic hemodialysis. Biol Trace Elem Res.,109:115-121.
HSU CY, CHERTOW GM. (2000). Chronic renal confusion: insufficiency, failure, dysfunction or disease. Am J Kidney Dis.;36:415-418.
http://www.kdf.org.sg/kidneyfunction.htm
HU H., WU SH., WANG LL.(1992). A toxicological and epidemiological study on reproductive functions of male workers exposed to lead. J Hyg Epidemiol Microbiol Immunol., 36:25-30.
HURLEY LS, KEEN CL. (1979). Teratogenic effects of copper. In Copper in the Environment. Part II: Health Effects ed. JO Nriagu 33-56, New York: John Wiley
IARC. (1993). Cadmium and cadmium compounds. IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum. 58:119-238.
INTERNATIONAL OCCUPATIONAL SAFETY AND HEALTH INFORMATION CENTRE (1999). Metals, In Basics of Chemical Safety, Chapter 7, Sep. Geneva: International Labour Organisation
IPCS (International Programme on Chemical Safety) (1992). Cadmium. Environmental Health Criteria 134, World Health Organization, Geneva.
92
JAIN SK., ABREO K., DUETT J., SELLA ML. (1995). Lipofuscin products, lipid peroxides and aluminum accumulation in red blood cells of hemodialyzed patients. Am J Nephrol., 15:306-311.
JÄRUP L. (2003). Hazards of heavy metal contamination. British Medical Bulletin., 68:167-182.
JARUP L., BERGLUND M., ELINDER CG. (1998). Health effects of cadmium exposure – a review of the literature and a risk estimate. Scand J Work Environ Health., 24:1-51.
JOO S-J, BETTS NM. (1996). Copper intakes and consumption patterns of chocolate foods as sources of copper for individuals in the 1987-88 nationwide food consumption survey. Nutr. Res., 16:41-52.
KARDOS J., KOVACS I., HAJOS F., KALMAN M., SIMONYIM M.,(1989). Nevre endings from rat brain tissue release copper upon depolarization. A possible role in regulation neuronal excitability. Neurosci. Lett., 103:139-144
KELLEY DS., DAUDU PA., TAYLOR PC., MACKEY BE., TURNLUND JR., (1995). Effects of low-copper diets on human immune response. Am j. Clin. Nutr., 62:412-416
KEHOE CA., TURLEY E., BONHAM MP., O’CONNER JM., MCKEOWN A., FAUGHNAN MS., COULTER JS., GILMORE WS., HOWARD AN., STRAIN JJ., (2000). Response of putative indicesof copper statusto copper supplementation in human subject. Br. J. Nutr., 84:151-156
KHALIL-MANESH F., AGNESS C., GONICK HC. (1989). Aluminum-binding protein in dialysis dementia: Characterization in plasma by gel chromotography and electrophoresis., 52:323-328.
KIMMEL EC., FISH RH., CASIDA JE. (1977). Bioorganotin chemistry. Metabolism of organotin compounds in microsomal monooxygenase systems and in mammals. J Agric Food Chem., 25:1-9.
KJELLSTROM T., (1971). A mathematical model for the accumulation of cadmium in human kidney cortex. Nord Hyg Tidskr., 52:111-119.
KLAASSEN CD., LIU J., CHOUDHURI S. (1999). Metallothionein: An intracellular protein to protect against cadmium toxicity. Annu Rev Pharmacol Toxicol., 39:267-294.
KLAASSEN CD., CAGEN SZ. (1981). Metallothionein as a trap for reactive organic intermediates. Adv Exp Med Biol., 136:633-646.
93
KLAHR S. (1989). The kidney in hypertension: villain and victim. N Engl J Med., 320:731-733.
KLAHR S., BUERKERT J., PUKERSON ML. (1983). Role of dietary factors in the progression of chronic renal disease. Kidney Int., 24:579-587.
KLAHR S., SCHREINER GF., ICHIKAWA I. (1988). The progression of renal disease. N Engl J Med., 318:1657-1666.
KLEIN D, LICHTMANNEGGER J, HEINZMANN U, MÜLLER-HÖCKER J, MICHAELSEN S, SUMMER KH. (1998). Association of copper to metallothionein in hepatic lysosomes of Long-Evans cinnamon (LEC) rats during the development of hepatitis. Eur. J. Clin. Invest., 28:302-331.
KOURIE JI. (1998). Interaction of reactive oxygen species with ion transport mechanisms. Am J Physiol Cell Physiol., 275:1-2.
KRACHLER M., WIRNSBERGER G., IRGOLIC KJ., (1997). Trace element status of hemodialyzed patients. Biol Trace Elem Res., 58:209-221.
KRACHLER M., WIRNSBERGER GH., (2000). Long-term changes of plasma trace element concentrations in chronic hemodialysis patients. Blood Purif., 18:138-143.
KRAMER HJ., GONICK HC., LU E. (1986). In vitro inhibition of Na-K-ATPase by trace metals: relation to renal nd cardiovascular damage. Nephron., 44:329-336.
KRAMER TR., JOHNSON WT., BRISKE-ANDERSON M. (1988). Influence of iron and the sex of rats on hematological, biochemical and immunological changes during copper deficiency. J Nutr., 18:214-221.
LABBE RF., RETTNER RLSHAH G., TURNLUND JR. (1987). Zinc protoporphyrin: Past, present and future. Ann NY Acad Sci., 514:7-14.
LAI CC, HUANG WH, KLEVAY L, GUNNING WT III , CHIU TH. (1996). Antioxidant enzyme gene transcription in copper-deficient rat liver. Free Rad. Biol. Med., 21:233-240.
LANPHEAR BP., MATTE TD., ROGERS J. (1998). The contribution of lead-contaminated house dust and residential soil to children’s blood lead levels. A pooled analysis of 12 epidemiologic studies. Environ Res., 79:51-68.
94
LANSDOWN AB, MIRASTSCHIJSKI U, STUBBS N, SCANLON E, AGREN MS. (2007) Zinc in wound healing: theoretical, experimental, and clinical aspects. Wound Repair Regen., 15(1):2-16.
LEBER AP., MIYA TS. (1976). A mechanism for cadmium and zinc-induced tolerance to cadmium toxicity: involvement of metallothionein. Toxicol Appl Pharmacol., 37:403-414.
LEE SH, LANCEY R, MONTASER A, MADANI N, LINDER MC. (1993). Ceruloplasmin and copper transport during the latter part of gestation in the rat. Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 203:428-439.
LEE SH., HUANG JW., HUNG KY. (2000). Trace metal abnormalities in hemodialysis patients: Relationship with medications. Artificial Organs., 24(11):841-844.
LEVIN SM., GOLDBERG M. (2000). Clinical evaluation and management of lead-exposed construction workers. Am J Ind Med., 37:23-43.
LIN SJ, CULOTTA VC. (1995). The ATX1 gene of Saccharomyces cervesiae encodes asmall homeostatic factor that protects cells against reactive oxygen toxicity. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92:3784-3788.
LINDER MC. (1991). The Biochemistry of Copper. New York: Plenum Pres.
LINDER MC, HAZEGH-AZAM M. (1996). Copper biochemistry and molecular biology. Am. J. Clin. Nutr., 63:797-811.
LISON A., KNOLL O., LOSSE H. (1979). Aluminum, zinc, and copper concentrations in plasma in chronic renal insufficency. Clin Nephrol., 12:18-21.
LIU J., LIU Y., MICHALSKA AE. (1996). Metallothionein plays less of a protective role in cadmium-metallothionein-induced nephrotoxicity than in cadmium chloride-induced hepatotoxicity. J Pharmacol Exp Ther., 276:1216-1223.
LIU J., HABEEBU SS., LIU Y., KLAASSEN CD. (1998). Acute CdMT injection is not a good model to study chronic Cd nephropathy: Comparison of chronic CdCl2 and CdMT exposure with acute CdMT injection in rats. Toxicol Appl Pharmacol., 153:48-58.
LIU Y. (2004). Epithelial to mesenchymal transition in renal fibrogenesis: pathologic significance, molecular mechanism, and therapeutic intervention. J Am Soc Nephrol., 15:1-12.
95
LIU YP., LIU J., PALMITER RD., KLAASSEN CD. (1996). Metallothionein-I-transgenic mice are not protected from acute cadmium-metallothioneininduced nephrotoxicity. Toxicol Appl Pharmacol.,137:307-315.
LIU X., JIN T., NORDBERG GF. (1994). Influence of zinc and copper administration on metal disposition in rats with cadmiummetallothionein-induced nephrotoxicity. Toxicol Appl Pharmaco., 126:84-90.
LOCATELLI F., FOUQUE D., HEIMBURGER O. (2002). Nutritional status in dialysis patients: a European consensus. Nephrol Dial Transplant., 17:563–72.
LOGHMAN-ADHAM M: (1997). Renal effects of environmental and occupational lead exposure. Environ Health Perspect., 105:928-939.
LOWRIE EG., LEW NL. (1990) Death risk in hemodialysis patient. Am J Kidney Dis.15:458-482.
LUSTBERG M., SILBERGELD E. (2002). Blood lead levels and mortality. Arch Intern Med., 162:2443-2449.
MA J, BETTS NM. (2000). Zinc and copper intakes and their food sources for older adults in the 1994-96 continuing survey of food intakes by individuals (CSFII). J. Nutr., 130: 2838-2843.
MAHAFFEY KR., ROSEN JF., CHESNEY RW. (1982). Association between age, blood lead concentration, and serum 1,25-dihydroxycholecalciferol levels in children. Am J Clin Nutr., 35:1327-1331.
MAHONEY CA., ARIEFF AL. (1982). Uremic encephalopathies: Clinical, biochemical and experimental features. Am J Kidney Dis., 2:324-336.
MANSORI K., HALSTED JA., GOMBOS EA. (1970). Zinc, copper, magnesium and calsium in dialyzed and non dialyzed uremic patients. Arch Intern Med., 125:88-93.
MARKOWITZ M. (2000). Lead poisoning. Pediatr Rev., 21:327-335.
MASON KE. (l979). A conspectus of research on copper metabolism and requirements of man. I Nutr., 109:1979-2066.
MASUOKA J, HEGENAUER J, VAN DYKE BR, SALTMAN P. (1993). Intrinsic stoichometric equilibrium constants for the binding of zinc (II) and copper (II) to the high affinity site of serum albumin. J. Biol. Chem., 268:21533-21537.
96
McMAHON RJ., COUSINS RJ. (1998).Mammalian zinc transporters. J Nutr., 128:667–670.
MEGUID EL., NAHAS A., BELLO AK. (2005). Chronic kidney disease: the global challenge. Lancet., 365:331–40.
MILLER J., MCLACHLAN AD., KLUG A. (1985). Repetitive zinc-binding domains in the protein transcription factor IIIA from Xenopus oocytes. EMBO J. 4.(6):1609-1614.
MILLS CF, WILLIAMS RB. (1962). Copper concentrations and cytochrome-oxidase and ribonuclease activities in the brains of copper deficient lambs. Biochem. J., 85:629-632.
MILNE DB., JOHNSON PE., KIEVAY LM., SANDSTEAD HH. (1990). Effect of copper intake on balance, absorption, and status indices ofcopper in men. Nutr Res., 10:975-96.
MILNE DB, NIELSEN FH. (1996). Effects of a diet low in copper on copper-status indicators in postmenopausal women. Am. J. Clin. Nutr., 63:358-364.
MORTON M, ELWOOD PC, ABERMETHY M. (1976). Trace elements in water and congenital malformation of the central nervous system in South Wales. Br. J. Prev. Soc. Med., 30:36-39.
MULTHAUP G, RUPPERT T, SCHLICKSUPP A, HESSE L, BILL E, PIPKORN R, MASTERS CL, BAYREUTHER K. (1998). Copper-binding amyloid precursor protein belowgoes a site-specific fragmentation in the reduction of hydrogen peroxide. Biochemistry, 37:7224-7230.
NAGANO K, NAKAMURA K, URAKAMI KL, UMEYAMA H, KOIWAI K, HATTORI S, YAMANATO TMATSUDA I, ENDO F. (1998). Intracellular distribution of the Wilson's disease gene product (ATPase 7B) after in vitro and in vivo exogenous expression in hepatocytes from the LEC rat: an animal model of Wilson's disease. Hepatology., 27:799-807.
NAGAO M., SUGARU E., KAMBE T., SASAKI R. (1999). Unidirectional transport from apical to basolateral compartment of cobalt ion in polarized Madin-Darby canine kidney cells. Biochem Biophys Res Commu., 257:289-294.
NAKAMURA K, ENDO F, UENO T, AWATA H, TANOUE A, MATSUDA I. (1995). Excess cooper and ceruloplasmin biosynthesis in long-term cultured hepatocytes from Long-Evans cinnamon (LEC) rat, a model of Wilson disease. J. Biol. Chem., 270:7656-7660.
97
NATIONAL KIDNEY FOUNDATION K/DOQI. (2002). Clinical practice guidelines for chronic kidney disease: evaluation, classification and stratification. Am J Kidney Dis., 39:1-266
NATIONAL RESEARCH COUNCIL (NRC). (1989). Recommended Dietary Allowances. Washington, DC: National Academy of Sciences.
NEEDLEMAN H. (2004). Lead poisoning. Annu Rev Med., 55:209-222.
NEIVA TJC., BENEDETTI AL., TANAKA SMCN., SANTOS JI., D’AMICO EA. (2002). Determination of serum aluminum, platelet aggregation and lipid peroxidation in hemodialyzed patients. Braz J Med Biol Res., 35:345-350.
NORDBERG GF., KJELLSTROM T. (1979). Metabolic model for cadmium in man. Environ Health Perspect.,28:211-217.
NORDBERG GF., GOYER RA., CLARKSON TW. (1985). Impact of effects of acid precipitation on toxicity of metals. Environ Health Perspect., 63:169-180.
NORDBERG M., J TIN., NORDBERG GF. (1992). Cadmium, metallotiyonein end renal tubular toxicity. IARC Sci Publ., 118:293-297.
OBRADOR GT., RUTHAZER R., ARORA P., KAUSZ AT., PEREIRA BJ. (1999). Prevalence of and factors associated with suboptimal care before initiation of dialysis in the United States. J Am Soc Nephrol., 10:1793-1800.
O'DONOHUE JW, REID MA, VARGHESE A, PORTMANN B, WILLIAMS R. (1993). Case report: Micronodular cirrhosis and acute liver failure due to chronic copper self-intoxication. Eur. J. Gastroenterol. Hepatol., 5:561-562.
ONGAJOOTH L., ONGAJYOOTH S., LIKIDLILID A., CHANTACHUM Y., SHAYAKUL C., NILWARANGKUR S. (1996). Role of lipid peroxidation, trace elements and anti-oxidant enzymes in chronic renal disease patients. J Med Assoc Thai., 79(12):791-800.
PADANILAM BJ. (2003). Cell death induced by acute renal injury: a perspective on the contributions of apoptosis and necrosis. Am J Physiol Renal Physiol., 284:608-627
PAGLIA DE., VALENTINE WN., FINK K. (1977). Lead poisoning. Further observations on erythrocyte pyrimidinenucleotidase deficiency and intracellular accumulation of pyrimidine nucleotides. J Clin Invest., 60:1362-1366.
98
PALMITER RD., FINDLEY SD. (1995). Cloning and functional characterization of a mammalian zinc transporter that confers resistance to zinc. EMBO J., 14:639-649.
PAPANIKOLAOU NC., HATZIDAKI EG., BELIVANIS S. (2005). Lead toxicity update. A brief review. Med Sci Monit., 11: 329-336.
PATRICK L. (2006). Lead Toxicity, A Review of the Literature. Part I: Exposure, Evaluation, and Treatment. Alternative Medicine Review., 11(1):1-22.
PATTERSON C., ERICSON J., MANEA KRICHTEN M., SHIRAHATA H. (1991). Natural skeletal levels of lead in Homo sapiens uncontaminated by technological lead. Sci Total Environ., 107:205-236.
PAVLETICH NP., PABO CO. (1993). Crystal structure of a five-finger GLI-DNA complex: new perspectives on zinc fingers. Science., 261(5129):1701–1707.
PENA MM, LEE OJ, THIELE DJ. (1999). A delicate balance: homeostatic control of copper uptake and distribution. J. Nutr., 129:1251-1260.
PERAZA MA., AYALA-FIERRO F., BARBER DS., CASAREZ E., RAEL LT. (1998). Effects of micronutrients on metal toxicity. Environ Health Perspect.;106 Suppl 1:203-16.
PERSHAGEN G., HAST R., LINS LE., PEHRSSON K. (1982). Increased arsenic concentration in the bone marrow in chronic renal failure-a contibutor to anemia? Nephron., 30:250-252.
PETERING HG.. (1978). Some observations on the interaction of zinc, copper, and iron metabolism in lead and cadmium toxicity. Environ Health Perspect., 25:141-145.
PHILLIP AT., GERSON B. (1994). Lead poisoning – Part I. Incidence, etiology, and toxicokinetics. Clin Lab Med., 14:423-444.
PHILIP AT., GERSON B. (1994). Lead poisoning – Part II. Effects and assay. Clin Lab Med., 14:651-670.
POLLOCK CA., IBELS LS. (1988). Lead nephropathy – a preventable cause of renal failure. Int J Artif Organs., 11:75-78.
POPE A., RALL DP. (1995). Environmental Medicine. Integrating a Missing Element into Medical Education. Washington, DC: National Academy Press; 230-231.
99
POURAHMAD J., O'BRIEN PJ., JOKAR F., DARAEI B. (2003). Carcinogenic metal induced sites of reactive oxygen species formation in hepatocytes. Toxicol In Vitro., 17:803-810.
PRASAD AS. (1995). Zinc: an overview. Nutrition., 11: 93–99.
PRICE RG., TAYLOR SA., CHIVERS L. (1996). Development and validation of new screening tests for nephrotoxic effects. Hum Exp Toxicol., 15:510-519.
PROZIALECK WC, EDWARDS JR, NEBERT DW, WOODS JM, BARCHOWSKY A, ATCHISON WD. (2008). The vascular system as a target of metal toxicity.Toxicol Sci. 102(2):207-18.
RABINOWITZ MB. WETHERILL GW., KOPPLE JD. (1976). Kinetic analysis of lead metabolism in healthy humans. J Clin Invest., 58:260-270.
RAGHAVAN SRV., GONICK HC. (1997). Isolation of low-molecular-weight lead binding protein from human erythrocytes. Proc Soc Exp Biol Med., 155:164-167.
RAMOS O., CARRIZALES L., YANEZ L. (2000). Arsenic increased lipid peroxidation in rats and protection by selenium. Biol Trace Elem Res., 78:219-230.
RAHMAN M., SMITH M. (1998). Chronic Renal Insufficiency: A Diagnostic and Therapeutic Approach. Arch Intern Med., 158:1743-1752.
REISER S, SMITH JC JR., MERTZ W, HOLBROOK JT, POWELL AS, CANFIELD WK, CANARY JJ. (1985). Indices of copper status in humans consuming a typical American diet containing either fructose or starch. Am. J. Clin. Nutr., 42:242-251.
REMUZZI G., RUGGENENTI P., PERICO N. (2002). Chronic renal diseases: renoprotective benefits of renin-angiotensin system inhibition. Ann Intern Med., 136:604-615.
RICHARD MJ., ARNOUD J., JURKOVITZ C., HACHACHE T., MEFTABI H., LAPORTE F. (1991). Trace elements and lipid peroxidation abnormalities in patients with chronic renal failure. Nephron., 57:10-15.
RICHARD MJ., DUCROS V., FORET M. (1993). Reversal of selenium and zinc deficiencies in chronic hemodialysis patients by intravenous sodium selenite and zinc gluconate supplementation. Time-course of glutathione peroxidase repletion and lipid peroxidation decrease. Biol Trace Elem Res., 39:149-159.
100
RICHARDS MP., COUSINS RJ. (1975). Mammalian zinc homeostasis: requirement for RNA and metallothionein synthesis. Biochem Biophys Res Comm., 64:1215-1223.
ROCK E, GUEUX E, MAZUR A, MOTTA C, RAYSSIGUIER Y. (1995). Anemia in copper-deficient rats: role of alterations in erythrocyte membrane fluidity and oxidative damage. Am. J. Physiol., 269:1245-1249.
ROJAS-LOPEZ M., SANTOS-BURGOA C., RIOS C. (1994). Use of lead-glazed ceramics is the main factor associated to high lead in blood levels in two Mexican rural communities. J Toxicol Environ Healt., 42:45-52.
ROSEN JF., CHESNEY RW., HAMSTRA A. (1980). Reduction in 1,25-dihydroxyvitamin D in children with increased lead absorption. N Engl J Med., 302:1128-1131.
ROSENLOF K., FYHRQUIST F., TENHUNEN R. (1990). Erythropoetin, aluminum and anemi in patients on hemodialysis. Lancet., 335:247-249.
RUSSELL JONES R. (1989). The continuing hazard of lead in drinking water. Lancet., 2:669-670.
ROUSSEAU MC., STRAIF K., SIEMIATYCKI J. (2005). IARC carcinogen update. Environ Health Perspect., 113:580-581.
SALONEN JY., NYYSSONEN K., KORPELA H., TUOMILETHO J., SEPPANEN R. (1992). High stored iron levels are associated with excess risk of myocardial infarction in eastern Finnish men. Circulation., 86:803-811.
SABOLIC I. (2006). Common Mechanisms in Nephropathy Induced by Toxic Metals. Nephron Physiology., 104:107-114.
SABOLIC I., HERAK-KRAMBERGER CM., ANTOLOVIC R., BRETON S., BROWN D. (2006). Loss of basolateral invaginations in proximal tubules of cadmium-intoxicated rats is independent of microtubules and clathrin. Toxicology., 218:149-163.
SATARUG S., MOORE MR. (2004). Adverse health effects of chronic exposure to low-level cadmium in foodstuffs and cigarette smoke. Environ Health Perspect., 112(10):1099-103.
SETHĐ S, GROVER S, KHODASKAR MB. (1993). Role of copper in Indian childhood cirrhosis. Ann. Trop. Pediat., 13:3-6.
SCHMIDT R.F., THEWS G.. (1983). “Human Physiology”, Springer-Verlag, Berlin.
101
SCHUHMACHER M., PATERNAIN JL., DOMINGO JL. (1997). An assessment of some biomonitors indicative of occupational exposure to lead. Trace Elem Electrolytes., 14:145-149.
SCHÜMANN K, CLASSEN HG, DIETER HH, KÖNIG J, MULTHAUP G, RÜKGAUER M, SUMMER KH, BERNHARDT J, BIESALSKI HK. (2002). Hohenheim consensus workshop: copper. Eur J Clin Nutr. 56(6):469-83.
SHAVER MJ. (2001). Kronik Böbrek Yetersizliği. Cecil Essentials of Medicine Beşinci Türkçe Edisyon. Ed. Thomas E. Andreoli. W.B. Sabelows Company A Harcourt Health Sciences Company Newyork.
SHI X., DAFAL NS. (1988). Evidence for the hydroxyl radical formation in aqueous suspension of quartz particles and its possible significance to lipid peroxidation in silicosis. J Toxicol Environ Health., 25:237-245.
SMITH CM, WANG X, HU H, KELSEY KT. (1995). A polymorphism in the delta-aminolevulinic acid dehydratase gene may modify the pharmacokinetics and toxicity of lead. Environ Health Perspect., 103:248-253.
SMITH DR. (1998). Metodologic considerations of the accurate determination of lead in human plazma and serum. Am J Ind Med., 33:430-438.
SHIMODA R., NAGAMINE T., TAKAGI H.(2001). Induction of apoptosis in cells by cadmium: quantitative negative correlation between basal or induced metallothionein concentration and apoptotic rate. Toxicol Sci., 64:208-215.
SOLOMONS NW. (1979). On the assessment of zinc and copper nutriture in man. Am I Clin Nutr., 32:856-71.
SOMASHEKARAIAH BV., VENKAIAH B., PRASAD AR. (1990). Biochemical diagnosis of occupational exposure to lead toxicity. Bull Environ Contam Toxicol., 44:268-275.
SPITALNY KC, BRONDUM J, VOGT RL, SARGENT HE, KAPPEL S. (1984). Drinking-water-induced copper intoxication in a Vermont family. Pediatrics., 74:1103-1106.
STAESSEN JA., LAUWERYS RR., BUCHET JP. (1992). Impairment of renal function with increasing blood lead concentrations in the general population. The Cadmibel Study Group. N Engl J Med., 327:151-156).
SUKALSKI KA, LABERGE TP, JOHNSON WT. (1997). In vivo oxidative modification of erythrocyte membrane proteins in copper deficiency. Free Rad. Biol. Med., 22:835-842.
102
SUSĐN SA, ZAMZAMI N, KROEMER G. (1998). Mitochondria as regulators of apoptosis: Doubt no more. Biochim Biophys Acta., 1366:151-165.
SUZUKI YJ., FORMAN HJ., SEVANIAN A. (1997). Oxidants as stimulators of signal transduction. Free Radic Biol Med., 22:269-285.
TAMURA H., HIROSE S., WATANABE O. (1994). Anemia and neutropenia due to copperdeficiency in enteral nutrition. J Parenter Enteral Nutr., 18:185-189.
TANDON SK., PRASAD S., SINGH S. (2002). Chelation in metal intoxication: Influence of cysteine or N-acetylcysteine on the efficacy of 2,3-dimercaptopropane-1-sulphonate in the treatment of cadmium toxicity. J Appl Toxicol., 22:67-71.
TANG W, SHAIKH ZA. (2001). Renal cortical mitochondrial dysfunction upon cadmium metallothionein administration to Sprague-Dawley rats. J Toxicol Environ Health., 63:221-235.
TANNER MS. (1998). Role of copper in Indian childhood cirrhosis. Am. J. Clin. Nutr., 67:((Suppl)) 1074-1081.
THEVENOD F. (2003). Nephrotoxicity and the proximal tubule. Insights from cadmium. Nephron Physiol., 93:87-93.
THOMPSON RPH. (1991). Assessment of zinc status. Proc Nutr Soc ., 50: 19–28.
THORNALLEY PJ, VASAK M. (1985). Possible role for metallothionein in protection against radiation-induced oxidative stress. Kinetics and mechanisms of its reaction with superoxide and hydroxyl radicals. Biochim Biophys Acta., 827:36-44.
TURNLUND JR, KEEN CL, SMITH RG. (1990). Copper status and urinary and salivary copper in young men at three levels of dietary copper. Am. J. Clin. Nutr., 51:658-664.
TRAVIS CC., HADDOCK AG.. (1980). Interpretation of the observed age-dependency of cadmium body burdens in man. Environ Res., 22(1):46-60.
TESTIMONY OF PROFESSOR ELLEN K SILBERGELD, PhD. (2004). Bloomberg School of Public Health, Johns Hopkins University, Baltimore, MD. Lead Contamination in the District of Columbia Water Supply. Oversight Committee on Government Reform. House of Representatives, U.S. Congress. March 5,
103
TUPLER R., PERINI G., AND GREEN M.R. (2001). Expressing the human genome. Nature., 409:832–833.
TURRENS JF. (2003). Mitochondrial formation of reactive oxygen species. J Physiol., 552:335.
UCHINO E., TSUZUKI T., INOUE K. (1990). The effects ofage and sex on seven elements in Sprague-Dawley rat organs. Lab Anim., 24:253-64.
UNITED STATES RENAL DATA SYSTEM. Excerpts from the 2000 U.S. Renal Data System Annual Data Report: Atlas of End Stage Renal Disease in the United States. Am J Kidney Dis., 36:1-279
U.S. ENVĐRONMENTAL PROTECTĐON AGENCY (EPA). (1999). Lead exposure associated with renovation and remodeling activities: Phase III. Wisconsin Childhood Blood Lead Study. Washington, DC: EPA;. EPA 747-R-99-002.
US RENAL DATA SYSTEM. USRDS (1996). Annual Data Report. Bethesda, Md: The National Institutes of Health, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases.
VALLEE BL., AULD DS. (1990). Zinc coordination, function, and structure of zinc enzymes and other proteins. Biochemistry., 29:5647-5659.
VALLEE BL. (1995). The function of metallothionein. Neurochem Int., 27:23–33.
VANHOLDER R., CORNELIS R., DHONT A., RINGOIR S. (1996). Trace element metabolism in renal disease. Ed. Kopple J, Massry SG, Nutritional Management of Renal Disease. Williams and Wilkins, Baltimore 395-414.
VANHOLDER R., CORNELIS R., DHONDT A., LAMIERE N. (2002). The role of trace elements in uremic toxicity. Nephrol Dial Transplant., 17 (supple 2):2-8.
WANG X, MANGANARO F, SCHIPPER HM. (1995). A cellular stress model for the sequestration of redox-active glial iron in the ageing and degenerating nervous system. J. Neurochem., 64: 1868-1877.
WALSH CT., SANDSTEAD HH., PRASAD AS., NEWBERNE PM., FRAKER PJ. (1994). Zinc: health effects and research priorities for the 1990s. Environ Health Perspect., 102:5–46.
WASOWICZ W., GROMADZINSKA J., RYDZYNSKI K. (2001). Blood concentration of essential trace elements and heavy metals in workers exposed to lead and cadmium. Int J Occup Med Environ Health., 14:223-229.
104
WEDEEN RP. (1982). The role of lead in renal failure. Clin Exp Dialysis Apheresis., 6:113-146.
WEISS KC, LINDER MC. (1985). Copper transport in rats involving a new plasma protein. Am. J. Physiol., 249:77-88.
WESTBROOK GL., MAYER ML. (1987). Micromolar concentrations of Zn2+ antagonize NMDA and GABA responses of hippocampal neurons. Nature., 328:640-643.
WHO. (1996). Trace Elements in Human Nutrition and Health. Geneva: World Health Organization.
WHO. (1998). Copper. Environmental Health Criteria 2000. Geneva: World Health Organization.
WILLIAMS DR. (1983). Historical outline of the biological importance of trace metals. J. Inherit. Metab. Dis., 6:(Suppl 1) 1-4.
WITTMAN R., HU H. (2002). Cadmium exposure and nephropathy in a 28-year-old female metals worker. Environ Health Perspect., 110:1261-1266.
WITTMERS LE JR., AUFDERHEIDE AC., WALLGREN J. (1988). Lead in bone. IV. Distribution of lead in the human skeleton. Arch Environ Health., 43:381-391.
WOOD RJ. (2000). Assessment of marginal zinc status in humans. J Nutr ., 130:1350–1354
WONG KL., KLAASSEN CD. (1981). Relationship between liver and kidney levels of glutathione and metallothionein in rats. Toxicol., 19:39-47.
ZALUPS RK. (2000). Molecular interactions with mercury in the kidney. Pharmacol Rev., 52:113-143.
ZALUPS RK., AHMAD S. (2003). Molecular handling of cadmium in transporting epithelia. Toxicol Appl Pharmacol., 186:163-188.
ZIEGLER EE., EDWARDS BB., JENSEN RL. (1978). Absorption and retention of lead by infants. Pediatr Res., 12:29-34.
ZIMA T., TESAR V., MESTEK O., NEMECEK K., (1999). Trace elements in end-stage renal disease. 1. Methodological aspects and the influence of water treatment and dialysis equipment. Blood Purif, 17(4):182-186.
105
ZIMA T., TESAR V., MESTEK O., NEMECEK K. (1999). Trace elements in end-stage renal disease. 2. Clinical implication of trace elements. Blood Purif., 17:187–198.
ZUMKLY H., BERTRAM HP., MARSDEN PA. (2003). Increased body lead burden – cause or consequence of chronic renal insufficiency? N Engl J Med., 348:345-347.
.
106
107
108
ÖZGEÇM ĐŞ
I- Bireysel Bilgiler
Adı: Ayça
Soyadı: Doğan
Doğum Tarihi ve Yeri: 16.05.1971
Uyruğu: T.C.
Medeni Durumu: Evli
Đletişim Adresi ve Telefonu: A.Ü. Adli Tıp Enstitüsü Tıp Fakültesi
Cebeci Kampusü Dikimevi/ANKARA
Tel:0(312) 319 27 34
II- Eğitimi
1999 - 2003 Hacettepe Üniversitesi Klinik Biyokimya Tıpta Uzmanlık Eğitimi
1996-1998 Üniversitesi Tıp Fakültesi Anestezi ve Reanimasyon Uzmanlık Eğitimi
1988 – 1995 Ankara Üniversitesi, Tıp Fakültesi
1986 – 1988 Adana Kız Lisesi
1983 – 1986 Develi Ortaokulu
1978 – 1983 Sümer Đlkokulu
Yabancı Dili: Đngilizce
III- Mesleki Deneyimi
2005-2008 Tammed Özel Hastane Klinik Biyokimya Laboratuarı Sorumlu Hekimliği
1998-1999 SSK Ulucanlar Dispanseri Çocuk Polikliniği Hekimliği
1996-1998 Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Anestezi ve Reanimasyon AD.
1995-1996 Karaman Devlet Hastanesi Acil Servis Hekimliği
IV- Bilimsel Đlgi Alanları
V- Aldığı Kurslar ve Katıldı ğı Programlar
1995 HÜTP. Mezuniyet sonrası Eğitim Programı dahiliye kursu
2000 HÜTP. Mezuniyet sonrası Eğitim Programı dahiliye kursu
2003 GATA HPLC sempozyumu
2005 Sağlık Bakanlığı Kan ve Kan Ürünleri Kullanımı sempozyumu
Related Documents
