Astrosit hücre kültürlerinde pH değişikliğinin yarattığı toksisite ve glutatyonun koruyucu etkisi

Cytotoxicity in astrocyte cultures due to pH changes and protection by glutathione

Abstract

Background: It is well known that extracellular and intracellular pH changes have cytotoxic effects on astrocytes and neurons. In the present study, we aimed to evaluate the cytotoxic effects of acidosis on astrocyte cultures by measuring cell death and oxidative stress parameters. We also investigated the protective effects of ascorbic acid and gluthatione as antioxidants against toxicity due to pH changes in the cultures.Materials and Methods: Primary astrocyte cultures were prepared from 1-2 day old neonatal rats. Astrocytes were incubated in media with or without pH 5,5 ± 0,1 for 2 h and treated with ascorbic acid (AA, 1 mM) and glutathione (GSH, 1 mM). The effects of acidosis and antioxidants were assessed by measuring lactate dehydrogenase (LDH), superoxide dismutase (SOD) and catalase activities and nitrite levels in the cultures.Results: LDH activity, nitrite levels and antioxidant enzyme activities were found significantly elevated in the acidosis group than the control (p< 0.0005). Treatment of the astrocytes with GSH decreased cell death, nitrite levels and antioxidant enzyme activities compare to the acidosis group. Although the treatment of the cultures with AA lowered antioxidant enzyme activities and ntirite levels, there was no protective effect on astrocyte viability.Conclusions: Our results demonstrated that decreased of pH levels may effect astrocyte viability and antioxidant enzyme activities. Treatment of the astrocytes with GSH may protect them from cytotoxicity and oxidative stress. Overall, these results support that acidosis and oxidative stress closely interact with each other and may trigger cell damage in brain.

Özet

Amaç: Ekstraselüler ve intraselüler ortam pH değişikliklerinin nöron ve astrosit hücreleri üzerinde toksik etkileri olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada asidozisin astrosit hücreleri üzerindeki sitotoksik etkilerini hücre ölümü ve oksidatif stres parametreleri ile değerlendirerek belirlemeyi amaçladık. Aynı zamanda askorbik asit ve glutatyon antioksidanlarının asidoz sırasındaki toksisiteye karşı koruyucu etkilerini araştırdık.Gereç ve Yöntem: Çalışmada 1-2 günlük yeni doğan sıçanların frontal kortekslerinden hazırlanan primer astrosit hücre kültürü kullanıldı. Astrositler pH:5,5 ± 0,1 de, 2 saat süreyle askorbik asit (AA, 1 mM) ve glutatyon (GSH, 1 mM) eklenen ve eklenmeyen ortamlarda inkübe edildi. Asidoz ve antioksidanların etkileri, laktat dehidrogenaz (LDH), superoksit dismutaz (SOD) ve katalaz enzimleri ve nitrit düzeyleri ölçülerek değerlendirildi.Bulgular: LDH aktivitesi, nitrit düzeyleri ve antioksidan enzim aktiviteleri asidozlu grupta kontrol grubundan anlamlı şekilde yüksek bulundu (p< 0.0005). GSH eklenen grupta astrosit hücre ölümü, nitrit düzeyleri ve antioksidan enzim aktiviteleri azaldı. AA eklenen grupta antioksidan enzim aktiviteleri ve nitrit düzeyleri azaldığı halde, astrosit hücre ölümünde azalma gözlenmedi.Sonuç: Sonuçlarımıza göre, düşük pH değerleri astrosit hücrelerinin canlılığını ve antioksidan enzim aktivitelerini etkilemektedir. GSH tedavisi astrositleri, toksik etkilerden ve oksidatif stresden koruyabilir. Tüm bunlar, asidoz ve oksidatif stresin birarada, beyin hücre hasarını tetikleyebileceğini düşündürmektedir.