EFFECTS OF CAFFEINE ON OXIDANT-ANTIOXIDANT MECHANISMS IN THE RAT LIVER

Kafein (1,3,7 trimetilksantin) bir pürin alkoloit olarak birçok yiyecek ve içeceklerin içeriğinde bulunur. Kafein günümüzde her gün düzenli olarak tüketilen bir maddedir, kahve, çay, çikolata, kola ve bazı gazlı içecekler kafein ihtiva eder. Biz çalışmamızın temel hedefi olarak, kısa süreli oral kafein alımının rat karaciğerinde olası antioksidan etkilerini iki farklı dozda araştırmaya çalıştık. Kafein verilen ratların karaciğer dokularında lipit peroksidasyon ürünü olan MDA düzeylerini ölçtük. Bunun yanında kafeinin antioksidan özelliğini incelemek için, enzimatik ve non enzimatik antioksidan sistem üzerinde araştırmalar yaptık. Karaciğer dokularında SOD, katalaz, GPx, GST aktivitelerini ve GSH düzeylerini ölçtük. Çalışmamızda 30 adet (ortalama 250 gr ağırlığında) Wistar cinsi dişi rat kullanıldı. Ratlar üç eşit gruba ayrıldı. GrupI :Kontrol grubuydu. GrupII ‘ye 30mg/kg, grupIII ’e 100mg/kg ( nontoksik yüksek doz) kafein 14 gün boyunca (kısa süreli) oral yolla verildi. Çalışmamızın sonuçları, 14 gün düşük doz (30mg/ kg) ve toksik olmayan yüksek doz (100mg/kg) kafein uygulamasının, karaciğerde lipit peroksidasyonununu azalttığını göstermektedir. Kafein alımıyla rat karaciğer dokusunda SOD, katalaz, GPx ve GST gibi antioksidan enzim aktivitelerinde ise istatistiksel olarak anlamlı artış saptanmıştır. Karaciğer dokusu glutatyon düzeyleri karşılaştırıldığında kontrol grubuna göre kafeinli gruplarda hafif artış tespit edilmiş, ancak gruplararasında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmamıştır. Spearman korelasyon analizi sonuçlarına göre doku MDA düzeyi azalırken, GPx, GST, SOD aktivitesi artmış ve güçlü negatif korelasyon görülmüştür. Doku GST aktivitesi ile doku katalaz aktivitesi arasında güçlü pozitif korelasyon bulunmuştur. Kafeinin bu dozlarda; lipit peroksidasyonunu azaltması, antioksidan enzim aktivitelerini artırması ile oksidatif stresi iyileştirmesi, yapılan araştırmalarında ışığında antioksidan olabileceği görüşünü desteklemektedir. Kafeinin antioksidan olarak uygun dozunun belirlenmesinde, etki mekanizmalarının açığa kavuşturulmasında ileri hayvan ve insan çalışmalarının gerekli olduğunu düşünmekteyiz.Caffeine (1,3,7-trimethylxanthine) is a purine alkaloid which exists in a variety of foods and drinks. Today caffeine is an everyday regularly consumed substance, coffee, tea, chocolate, coke and some soft drinks contain caffeine. The main aim of our study was to compare potential antioxidant effects in rat liver at 2 different doses of short time period oral caffeine intake. We measured MDA levels, which is a product of lipid peroxidation, in rats’ livers that caffeine is given. In addition, to evaluate antioxidant properties of caffeine we investigated enzymatic and non-enzymatic antioxidant systems. We measured SOD, catalase, GPx and GST activities and GSH levels in liver. In our study we used 30 female Wister rats with a mean weight of 250 grams. Rats are equally divided into 3 groups. Group 1 was control. Group 2 received 30mg/kg of caffeine and group 3 received 100mg/kg caffeine (non-toxic high dose) for 14 days (short time period) orally. Our results show that 14-day low dose (30mg/kg) and non-toxic dose (100mg/kg) caffeine usage decreased lipid peroxidation in liver. Antioxidant enzyme activities in rat liver like SOD, catalase, GPx and GST showed statistically significant increase with caffeine intake. Liver glutathione level comparison to control group showed a slight increase but this was not statistically significant. Results from the Spearman analysis showed a strong negative correlation and while tissue MDA levels decreased; GPx, GST and SOD activities increased. Tissue GST activity and tissue catalase activity showed a strong positive correlation. Decreased lipid peroxidation and increased antioxidant enzyme activities which improve oxidative stress show that these doses of caffeine may be an antioxidant under the influence of these studies. In our opinion, determining mechanism and antioxidant effect of caffeine at suitable dose requires advanced animal and human studies