Lead-induced oxidative stress and status of paraoxonase ‪(PONs)‬ gene family in lead-exposed Thai workers

ผลของตะกั่วต่อภาวะออกซิเดทีฟสเตทและระดับการทำงานของเอนไซม์ในกลุ่มของพาราออกโซเนสในผู้ทำงานเกี่ยวข้องกับตะกั่วในประชากรไทย

Name: Thinnakorn Permpongpaiboon

LCSH: Oxidative stress

LCSH: Lead

LCSH: Polymorphism (Crystallography)

ThaSH: Aryldialkylphosphatase

MeSH: Crystallization

MeSH: Lipid Peroxidation

Abstract: Lead (Pb), is found in the environment of industrialized and underdeveloped countries. Its toxicity manifests in various pathological symptoms and diseases including hypertension. Hypertension increases the risk of atherosclerosis leading to morbidity and mortality. The underline pathology may in part be due to lead-induced oxidative stress via generating reactive oxygen species (ROS) and inhibiting function of Ca2+-containing antioxidant enzyme, paraoxonase (PON). The human paraoxonase gene family consists of three members, PON1, PON2, and PON3. Paraoxonase is capable of hydrolyzing oxidized lipids and thus protects against atherosclerosis. In this study, we investigated the effect of lead-induced oxidative stress on oxidative stress parameters and PON activity in 65 Lead-exposed and 61 Non-exposed Thai workers. The levels of oxidative stress index (OSI), conjugated diene (CD), total peroxide, and malondialdehyde (MDA) in Lead-exposed group were highly significantly increased when compared to the Non-exposed group. Whereas, the levels of total antioxidant status (TAS), paraoxonase 1 (PON1) activity toward phenyl acetate, PON2, and PON3 activities in Lead-exposed group were highly significant decreased when compared to the Non-exposed group. The gene distribution for the PON1 L55M, Q192R, and T-107C polymorphisms were 91.3 % LL, 2.4 % LM, 6.3 % MM , 16.7 % QQ, 43.7 % QR, 39.6 % RR, 37.3 % CC, 38.9 % CT, and 23.8 % TT, respectively and for the PON2 C311S polymorphism was 10.3 % CC, 32.5 % CS, and 57.2 % SS. Significant linkage disequilibrium was found between Q192R and T-107C polymorphisms, whereas there was no significant linkage disequilibrium between PON1 and PON2 polymorphisms. There was a significant difference in total peroxide levels according to PON1 T- 107C polymorphisms. Meanwhile, the variations of PON1 and PON3 activities in each substrate were influenced by PON1 polymorphisms. Taken together, these results indicated that lead exposure may increase susceptibility to atherosclerosis due to an increase in oxidative stress levels and decrease in serum PON1, PON2 and PON3 activities.

Abstract: ตะกั่วเป็นสารจำพวกโลหะหนักที่พบได้ในสิ่งแวดล้อมทั่วไปในประเทศอุตสาหกรรมและประเทศกำลัง พัฒนา พิษจากสารตะกั่วก่อให้เกิดพยาธิสภาพต่อร่างกายมนุษย์ เช่น ภาวะความดันโลหิตสูง ซึ่งภาวะความดัน โลหิตสูงเป็นปัจจัยเสี่ยงโดยตรงกับโรคหัวใจและหลอดเลือด ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้เพิ่มอัตราการเกิดโรคและอัตรา การตาย กลไกที่ตะกั่วทำให้เกิดพยาธิสภาพนี้ เชื่อว่าเกิดจากตะกั่วเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะออกซิเดทีฟสเตทและยับยั้ง การทำงานของ เอนไซม์ที่มีแคลเซี่ยมเป็นองค์ประกอบ เอนไซม์ในกลุ่มพาราออกโซเนส (PON) ประกอบด้วย PON1, PON2 และ PON3 ทำหน้าที่ป้องกันการเกิดออกซิเดชั่นของไขมันโดยการย่อย lipid peroxides ทำให้มีส่วน ในการป้องกันการเกิดภาวะหลอดเลือดแดงแข็งตัวได้ ในการศึกษาครั้งนี้ได้ทำการศึกษาผลของตะกั่วในกระแส เลือดต่อภาวะออกซิเดทีฟสเตทและระดับการทำงานของเอนไซม์ในกลุ่มของพาราออกโซเนสในกลุ่มผู้ทำงาน เกี่ยวข้องกับสารโลหะหนักตะกั่วเปรียบเทียบกับกลุ่มผู้ทำงานไม่เกี่ยวข้องกับสารโลหะหนักตะกั่วในประชากร ไทยจากผลการศึกษาพบว่าในกลุ่มผู้ทำงานเกี่ยวข้องกับสารตะกั่วมีระดับของ oxidative stress index, conjugated diene, total peroxide และ malondialdehyde เพิ่มขึ้นกว่าในกลุ่มผู้ทำงานไม่เกี่ยวข้องกับสารตะกั่วอย่างมีนัยสำคัญ ทางสถิติ ขณะที่ในกลุ่มผู้ทำงานเกี่ยวข้องกับสารตะกั่วมีระดับของ total antioxidant status, ระดับการทำงานของ PON1 เมื่อใช้ phenyl acetate เป็น substrate, ระดับการทำงานของ PON2 และระดับการทำงานของ PON3 ต่ำกว่า ในกลุ่มผู้ทำงานไม่เกี่ยวข้องกับสารตะกั่วอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ ลักษณะการกระจายตัวทางพันธุกรรมในกลุ่ม ประชากรในการศึกษาครั้งนี้ของ PON1 ที่ตำแหน่ง L55M พบว่าเป็นแบบ LL 91.3%, LM 2.4% และ MM 6.3%, PON1 ที่ตำแหน่ง Q192R พบว่าเป็นแบบ QQ 16.7%, QR 43.7% และ RR 39.6%, PON1 ที่ตำแหน่ง T-107C พบว่าเป็นแบบ CC 37.3%, CT 38.9% และ TT 23.8% และ PON2 ที่ตำแหน่ง C311S พบว่าเป็นแบบ CC 10.3%, CS 32.5% และ SS 57.2% อีกทั้งยังพบว่า PON1 ที่ตำแหน่ง Q192R มีความสัมพันธ์กับ PON1 ที่ตำแหน่ง T-107C อีกทั้งความแตกต่างของลักษณะทางพันธุกรรมของ PON1 ที่ตำแหน่ง T-107C มีผลต่อระดับของtotal peroxide ขณะที่ความแตกต่างของลักษณะทางพันธุกรรมของ PON1 ที่ตำแหน่ง L55M, Q192R และ T-107C มีผลต่อระดับ การทำงานของเอนไซม์ PON1 และ PON3 โดยขึ้นอยู่กับชนิดของ substrate จากการศึกษาครั้งนี้จะเห็นได้ว่าสาร โลหะหนักตะกั่วสามารถเพิ่มระดับสารอนุมูลอิสระและยับยั้งการทำงานของแอนตี้ออกซิแดนท์เอนไซม์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งลดระดับการทำงานของ PON1, PON2 และ PON3 ซึ่งอาจเพิ่มอัตราเสี่ยงต่อการเกิดภาวะโรค หลอดเลือดแดงแข็งตัวได้

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Phannee Pidetcha

Role: Thesis Advisors

Created: 2007

Modified: 2553-06-22

Issued: 2010-06-08

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH T443L 2007

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Medical Technology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4737673.pdf	2.1 MB	10	2020-04-24 19:25:06

ใช้เวลา

0.411823 วินาที