Endüstriyel toplumlarda yaygın olarak kullanılan ve çevre kirleticisi olarak bilinen nitrozaminler birçok canlı yaşamını olumsuz olarak etkilemektedir. Nitrozaminlerin karaciğerde metabolize edilmesi sonucu oluşan metabolitlerin kendilerinden daha fazla karsinojenik olduğu bilinmektedir
1. Dimetilnitrozamin (NDMA) kullanılan bir fabrikada havada, fabrikanın atık sularının verildiği kanalizasyonda ve deniz suyunda NDMA bulunduğu saptanmıştır
15. Sigara dumanı, su, hava ile peynir, balık ve et ürünlerinde bulunan, ayrıca tekstil ürünlerinin hazırlanmasında, yağ ve kauçuk endüstrisinde kullanılan NDEA'in ratlarda karsinojenik ve mutajenik etkilerinin yüksek olduğu saptanmıştır
16.
Nitrozaminlerin metabolik aktivasyonu ile spontan olarak oluşan N-nitrozoüre hedef dokunun DNA'sı ile etkileşerek bazların değişimine neden olmakta ve karsinojenezisi başlatmaktadır. Çalışılan bütün deney hayvanlarında nitrozaminlerin mutasyonlara neden olduğu, tümör oluşumunu artırdığı, karsinojenik ve mutajenik etkisini çoğunlukla mikrozomal sistem tarafından aktive edildikten sonra gösterdiği bildirilmiştir13,15,17. Phillipson ve Ioannides17 insan, fare, sıçan, hamster ile domuzda NDMA, dipropilnitrozamin, metiletilnitrozamin, 1-NPip, ve N-NPir'in mutajenligini incelemişler ve bu bileşiklerin farklı oranlarda mutajen etkisi gösterdiklerini bildirmişlerdir. NDMA'in başlıca metabolize olduğu yer karaciğer mikrozomal sistemdir. Rat, fare ve kemirgen karaciğer mikrozomlarında NDMA'nin demetilasyonla formaldehide ve denitrozasyonla nitrite dönüştüğü, bu nitrozaminin kendisinden çok metabolitlerinin karsinojenik ve mutajenik etkileri olduğu birçok araştırmacı tarafından gösterilmiştir15,17,18.
Tümör hücrelerinin enzimoloji ile ilişkisi, tümörlü hücrede karbonhidrat, pürin ve pirimidin metabolizmasını düzenleyen enzimlerin aktivitelerinin değişikliğe uğramalarından ileri gelmektedir19. Atalay20 ve Çetinkaya21 tarafından NDEA'in sıçan karaciğer dokusunda laktat dehidrogenaz, fare karaciğerinde malat dehidrogenaz, in vitro koşullarda ise maya glikoz-6-fosfat dehidrogenazı inhibe ettiği gösterilmiştir. Ayrıca fare karaciğerinde Na/K ATPaz aktivitesi üzerine NDEA, N-nitrozonornikotin (NOR) ve N-Pir'in etkileri çalışılmış ve NDEA'in enzimi %77 oranında aktive ettiği, buna karşılık NOR, N-Pir'in ise %30 ve %20 oranında inhibe ettiği saptanmıştır. Diğer yandan; beyin tümörleri, retinoblastomalar, rhabdomyosarcomalar, medullar tiroid kanserleri, karaciğer, meme kanserleri ve hepatomalar gibi neoplastik dokularda M2-tip pirüvat kinaz aktivitesinde değişim olduğu tespit edilmiş ve tümörlü dokuda bulunan M2-tip pirüvat kinaz aktivitesi ile tümör arasında bir ilişki olduğu saptanmıştır22,23. Tümör M2-tip pirüvat kinaz izoenzimi karbonhidrat metabolizmasının düzenlenmesinde aktif rol oynamaktadır. Tiroid kanseri ve hepatomalarda pirüvat kinazın spesifik aktivitesinin arttığı, sarkomalarda, insan beyin tümörlerinde ise düştüğü bildirilmiştir24.
Pek çok deneysel çalışmada farklı nitrozamin türlerinin özellikle karaciğerde olmak üzere oluşturdukları doku hasarlarında pirüvat kinaz aktivitesinin değiştiği bildirilmektedir12,25,26,27,28. Gerbracht ve ark.25 ise; ratlara 8 hafta süre ile NDEA uyguladıktan sonra karaciğer parankimasının %36'sında GGT-pozitif, %54'ünde GST-pozitif lezyon oluştuğunu bildirmişler ve bu değişikliklerin karaciğer pirüvat kinaz, laktat dehidrogenaz ve gliserol-3-fosfat dehidrogenaz aktivitesindeki azalma ile ilişkili olabileceğini düşünmüşlerdir. Karaciğerde glikoz-6-fosfat dehidrogenaz aktivitesi %113 oranında artmıştır. Bu veriler rat karaciğerinde preneoplastik odakların gelişmesi esnasında pentoz fosfatlar ile indirgeyici ürünler artarken, pirüvat sentezinin azaldığı ve glikozun triaçilgliserollere yönlendiğini desteklemektedir. Yapılan diğer bir çalışmada12 ratlara ağız yolu ile NNM verilmesi ile rat karaciğerinde hepatokarsinojenezisin oluştuğu ve erken safhasında fokal karaciğer lezyonlarının görüldüğü, karbonhidrat metabolizmasının bozulduğu bildirilmiştir. Preneoplastik ve neoplastik karaciğer lezyonlarında, özellikle glikojen depolayan odaklarda, karışık hücre odaklarında, bazofilik hücre odaklarında, hepatosellüler adenom ve karsinomda glikolizisin anahtar bir enzimi olan pirüvat kinaz enzim aktivitesi ölçülmüş, glikojen depolayan odaklarda artış, karışık hücre odaklarında ise çok az bir düşüş saptanmıştır. Buna karşın düşük glikojen bazofilik odakta ve bazofilik karaciğer tümörlerinde pirüvat kinaz aktivitesinde önemli ölçüde bir azalma gözlenmiştir. Pirüvat kinaz aktivitesindeki azalmanın glikojen depolayan odaktan hepatosellüler karsinoma yol açan hücresel değişiklikler esnasında nispeten geç oluşan bir sonuç olduğunu desteklediği öne sürülmektedir. Diğer yandan, bir başka çalışmada26 ratlara NDEA uygulanması ile oluşan hepatokarsinojeneziste pirüvat kinazın total aktivitesinin arttığı bildirilmiştir. Total pirüvat kinaz aktivitesi karaciğer dokusundaki primer tümöral odakta olduğu gibi hiperplastik semptomların görülmesi ile de artmıştır. Primer hepatomalarda L-tip pirüvat kinaz azalırken M2-tip pirüvat kinaz aktivitesi artmıştır. Çalışmada pirüvat kinaz aktivitesinin tüm deneme gruplarında kontrol grubuna göre kanda değişmezken, böbrek ve özellikle karaciğer dokusunda azaldığı saptanmıştır. Bu bulgular yukarıdaki araştırıcıların bulgularıyla paralellik göstermektedir. Pirüvat kinaz aktivitesi ile karaciğer dokusunda metabolize edilen nitrozaminlerin mutajenik etkileri arasında bir ilişki olabilir. Pirüvat kinaz enzim aktivitesinin normal dokulardakinden farklı olması kısmen değişmiş bir gen ifadesi ile açıklanmaktadır27.
Ahn ve ark.28 tarafından 7 hafta süre ile ratların içme sularına 12 mg/100 ml konsantrasyonda NNM uygulanmasından sonra 12, 23 ve 34. haftalarda böbreklerde normal hücre tubülleri ile karşılaştırıldığında asidofilik hücre tubülleri ve tümörlerinin saydam hücrelerinde glikolitik ve mitokondrial enzim aktivitelerinde artış saptanmıştır. Normal toplayıcı kanal epitelyumu ile karşılaştırıldığında glikolitik enzimler olan gliseraldehid-3-fosfat-dehidrogenaz ve pirüvat kinaz aktivitelerinde artışın daha az olduğunu göstermişlerdir. Diğer yandan, böbrek toplayıcı kanal epitelyumunda saydam hücre tubüllerinin gelişmesi ile glikolitik ve mitokondrial enzimlerde azalma görülmüştür. Bu enzim aktivitelerindeki azalma preneoplastik ve neoplastik lezyonların ilerlemesi esnasında karbonhidrat metabolizmasında temel bir değişme gösteren saydam/asidofilik hücre tümörlerinde artmaya meyletmektedir. Bu durum benzer şekilde çalışmamızda böbrek dokusu pirüvat kinaz aktivitelerinde azalma şeklinde kendini göstermiştir.
Sonuç olarak, ratlarda uzun süreli nitrozamin uygulamalarının ve özellikle 1-NPip ve N-NPir'in öncelikle karaciğer ve böbrek pirüvat kinaz aktivitesini azalttığı ortaya konuldu. Pirüvat kinaz aktivitesinin azalmasına bağlı olarak karbonhidrat metabolizmasında bozulma olabileceği, başta su olmak üzere çeşitli yollarla nitrozaminlere maruz kalınması sağlık problemlerine yol açabileceğinden önleyici tedbirlerin alınmasının gerekli olduğu kanaatine varıldı. Kullanılan denitrifikasyon yöntemleri oldukça pahalı ve ileri derecede teknik bir işlem olduğundan bu konuda en etkili yöntem, etkenin oluşmadan yok edilmesi, yani nitrat-nitrit kirliliğine neden olan kaynakların kontrol altına alınması olacaktır.