β-glukozidazlar iki glikon rezidüsü ya da bir karbohidrat ile aglikon rezidüleri arasındaki β-glikozidik bağı hidroliz eden enzimlerdir. β-glukozidazların bakteri, mantar, bitki ve hayvan dokularında yer aldığı ve birçok biyolojik işlevde anahtar rol oynadıkları bilinmektedir
1. Bu enzimler Aile 1 ve Aile 3 glikozid hidrolazlar üyeleri arasında sınıflandırılmaktadır
2. Memeli dokularında birkaç çeşit β-glukozidaz tanımlanmıştır. Bunlar intestinal laktaz phlorizin hidrolaz (LPH), lizozomal β-glukozidaz (asit β- glukozidaz, glukoserebrosidaz, GBA1), non-lizozomal β-glukozidaz (GBA2) ve sitozolik β-glukozidaz (GBA3)'dır
3. LPH (EC.3.2.1.62/108) bağırsak epitel hücrelerindeki mikrovilluslarda bulunur ve bir tür sindirim enzimi fonksiyonu görür. LPH'nin diyetle alınan laktoz ve glukozilseramidi hidrolize ettiği ve eksikliğinde laktoz intoleransı görüldüğü bildirilmiştir
4. Memeli hücrelerinde bulunan lizozomal β-glukozidaz (EC 3.2.1.45) eksikliğinde, lizozomal enzim eksikliği hastalıklarından “Gaucher hastalığı” görülmektedir. Lizozomal β-glukozidaz lizozomun membranında yer alır ve glikolipitlerden glukozilseramidi (GlcCer) metabolize eder
5,6. Non-lizozomal β-glukozidazlarla ilgili saflaştırma ve identifikasyonlar 1990'larda yapılmasına rağmen mekanizmaları ve fonksiyonları son yıllardaki çalışmalarda ortaya konulmaktadır
5,7-9. Non-lizozomal GBA2, endoplazmik retikulum ve golginin sitozolik yüzeyinde lokalizedir. İntegral membran proteini değildir ve hücre membranlarıyla zayıf bağlıdır. İnsanda en çok testis, beyin ve karaciğer dokularında rastlanmıştır. GBA2 eksikliği görülen farelerde, ilgili dokularda GlcCer birikimi görülmüştür
10,11. Sitozolik beta glikozidazın karaciğerde ksenobiyotik bileşiklerin detoksifikasyonunda görevli olduğu belirtilmektedir. Vücuda alınan ksenobiyotikler (doğal olarak oluşan glikozitler) bozulmadan bağırsaktan emilir ve karaciğere taşınırsa sitozolik beta-glikozidaz ile etkileşebilir. Bu durumda enzim, bileşiğin glikozit bağlarını koparır ve yüklü hale geçen maddelerin suda çözünürlüğünü arttırarak vücuttan uzaklaştırılmasını sağlar
12. Sitozolik beta-glukozidaz memeli böbrek, karaciğer, dalak, bağırsak ve lenfositlerinde çözünebilir protein olarak bulunmaktadır. Optimum şartının pH 6.5 civarında olduğu belirtilmiştir
6. Sitozolik β-glukozidaz, piridoksin 5P-L-glukozid molekülünün piridoksine hidrolizini katalizler ve bu da vitamin B6'nın baskın aktif formudur
13. LaMarco ve Glew
14 yaptıkları bir çalışmada domuz karaciğer sitozolik β-glukozidazının bir bitki fenolik glukozidi olan L-picein'i hidroliz ettiğini belirtmişlerdir. Daha sonraki çalışmalarda da insanda ve hayvanlarda diyetle alınan diğer bitkisel glikozidler üzerine sitozolik β-glukozidazın hidroliz etkisi gösterilmiştir
15. İnsanlarda, diyetle yaygın olarak alınan flavonoidlerin, basit fenolik bileşiklerin ve siyanojenlerin glikozit türevlerine karşı yüksek aktivite göstermesi enzimin ksenobiyotik metabolizmasında önemli bir rolü olduğunu düşündürmektedir
6.
Benzimidazol türevi ilaçlar, düşük konakçı toksisitesi göstermeleri nedeniyle veteriner hekimlikte akciğer nematodu, tenya ve gastro-intestinal nematodlara karşı oldukça sık kullanılan geniş spektrumlu antelmentikler arasındadır. Benzimidazollerin sülfür içeren türevleri (fenbendazol, oksfendazol, albendazol) özellikle akciğer ve gastro-intestinal nematodlara karşı en çok tercih edilen antelmentiklerdir169. Albendazol (ABZ) büyükbaş ve küçükbaş hayvanlarda oral uygulama sonrası flavin ihtiva eden mono-oksijenaz sistemi etkisi ile karaciğerde hızlı bir şekilde okside olur. ABZ'ün aktif metaboliti, albendozol sülfoksid (ABZSO) ya da rikobendazol (RBZ), plazmada anti-paraziter aktivite gösteren bir aktif molekül olarak tespit edilmiştir. RBZ'ün etkisini plazmada dolaşan, pek çok doku ve organda difüzyonunu kolaylaştıran iyonik formu belirler. Avermektinler (ivermektin, abamektin, doramektin, eprinomektin) toprakta yaşayan mikroorganizmalardan Streptomyces avermitilis' in fermentasyon ürünüdürler. Bunlar makrosiklik lakton olarak adlandırılan kimyasal gruba dahildirler. Düşük konsantrasyonlarda dahi nematod ve artropodlara karşı etkilidirler. Eprinomektin (EPM), 16 üyeli avermektin ailesine ait bir makrosiklik laktondur. Nematodlar ve Ostergia ostertagi larvalarına karşı güçlü bir etkiye sahiptir. EPM'nin büyük miktarı safra ve dışkı ile vücuttan atılırken az bir kısmı da idrar ve süt ile vücuttan uzaklaştırılmaktadır17.
Albendazol ve onun metabolitleri ile avermektinlerin toksik etkilerinin farklı çalışmalarda araştırıldığı görülmektedir18-20. Baliharova ve ark.20'nın yapmış oldukları çalışmada albendazol ve metabolitlerinin sıçan ve koyun karaciğer dokularındaki sitokrom P450 aktivitesine etkileri in vitro olarak tespit edilmiştir. Değişik ilaç gruplarının da memeli enzimleri üzerine etkilerinin araştırıldığı çalışmalar literatürde mevcuttur. Adem ve Ciftci21'nin yaptıkları çalışmada, sıçan kalbinden saflaştırılan glukoz 6-fosfat dehidrogenaz, 6-fosfoglukonat dehidrogenaz ve glutatyon redüktaz enzimlerine, furosemid, dopamin ile digoksin ilaçlarının inhbisyon etkileri belirlenmiştir. Ekinci ve ark.22'nın, saflaştırdıkları insan karbonik anhidraz I ve II enzimlerine bazı antibiyotiklerin etkilerini in vitro olarak belirledikleri görülmektedir. Van Gölü inci kefali karaciğer ve eritrositlerinden saflaştırılan glutatyon redüktaz enzimi üzerine bazı antibiyotiklerin etkisinin belirlendiği çalışma da literatürde yerini almaktadır23.
Anthelmentiklerin de içinde bulunduğu pek çok ilaç, enzimleri inhibe etmeleri ya da indüklemeleri sonucunda karaciğer enzim yapısını değiştirebilmektedirler. Bu çalışma kapsamında, karaciğerde metabolize oldukları bilinen ABZ ve RBZ ile safra yoluyla vücuttan uzaklaştırılan EPM'nin, karaciğer enzimlerinden olan ve bitkisel kökenli glikozidlerin hidrolizinde görevli sitozolik β-glukozidaz aktivitesine in vitro etkileri araştırıldı.