Bu çalışmada hedef olmayan canlılara etkisi nedeniyle kullanımı tartışma konusu olan
neonikotinoid insektisid imidaclopridin eşeye- ve süreye-bağımlı oksidatif stres potansiyeli ve
nörotoksisitesi, sitokrom P450 inhibitörü piperonil bütoksid ve aldehid oksidaz inhibitörü menadione
modülatörlüğünde Sprague-Dawley sıçanların böbrek dokusunda araştırılmıştır. Bu amaçla, intraperitonal
imidacloprid, piperonil bütoksid ve menadione uygulamasından 12 ve 24 saat sonra erkek ve dişi
sıçanlarda böbrek total glutatyon, tiyobarbitürik asit reaktif maddeleri ve protein miktarları ile glutatyon
peroksidaz, glutatyon S-transferaz, katalaz ve total kolinesteraz enzim aktiviteleri spektrofotometrik
yöntemlerle incelenmiştir.
Imidacloprid her iki eşeyde de 12. saatte herhangi bir etki yapmamaktadır. Erkek sıçanlarda 24.
saatte imidacloprid, total glutatyon miktarının, lipid peroksidasyonunun ve total kolinesteraz aktivitesinin
artmasına, protein miktarının azalmasına neden olmuştur. Aynı sürede dişilerde yalnızca glutatyon S transferaz aktivitesinde artış belirlenmiştir. Piperonil bütoksid ve imidaclopridin birlikte uygulaması
erkek sıçanlarda lipid peroksidasyonunun azalmasına ve total kolinesteraz aktivitesinin artmasına yol
açmıştır. Dişilerde piperonil bütoksidin neden olduğu lipid peroksidasyonundaki azalma kontrol
düzeylerine ulaşmıştır. Imidaclopridin indüklediği glutatyon S-transferaz aktivitesi piperonil bütoksid
etkisi ile daha da artmıştır. Menadione redoks aktif özelliğiyle erkek sıçanlarda total glutatyon miktarı ile
katalaz aktivitesinin artmasına, protein miktarının azalmasına neden olmuştur. Imidacloprid ve
menadionenin birlikte etkisinde ayrı uygulamalarda artan total glutatyon ile azalan protein miktarlarında
iyileşme, glutatyon peroksidaz aktivitesi ile lipid peroksidasyonunda azalma belirlenmiştir.
Imidaclopridin eşeye-bağımlı oksidatif ve nörotoksik etkilerinin imidaclopridin hücreye alınımını
sağlayan aktif transport sistemleri ile erkeklerde daha aktif bir şekilde metabolize olmasını sağlayan
sitokrom P450 ve aldehid oksidaz aktivitelerindeki eşeye-bağımlı farklılıklar nedeniyle olabileceği
düşünülmektedir. Imidaclopridin neden olduğu oksidatif etkiler, olasılıkla nikotinik asetilkolin
reseptörlerinin aktivasyonu yoluyla hücre içine Ca2+ alınımına bağlıdır ve total kolinesteraz aktivite artışı
imidaclopridin bu etkisine adaptif bir yanıttır. Erkeklerde piperonil bütoksid ön uygulaması ile azalan
lipid peroksidasyonu artan katalaz ve total kolinesteraz aktivitesine bağlı olabilir. Dişilerde piperonil
bütoksid IMI-indüklü glutatyon S-transferaz aktivitesini artırmaktadır ve sitokrom P450 dışındaki
metabolik süreçlerde oluşan imidacloprid metabolitleri ile glutatyon konjugasyonunun araştırılması
gerekmektedir. Erkek sıçanlarda menadione etkisinde aldehid oksidaz-aracılıklı imidaclopridin metabolit
oluşumunun azalmasıyla imidacloprid ve menadione toksisitesi hafiflemektedir. Dişilerde menadione
uygulaması, imidacloprid toksisitesini belirlemede yararlı olmuştur.
Because of its negative impact on non-target organisms, neonicotinoid insecticide imidacloprid
application is debated recently. Gender- and duration-dependent oxidative stress and neurotoxicity
potential of imidacloprid which modulated by piperonyl butoxide, a cytochrome P450 inhibitor and
menadione, an aldehyde oxidase inhibitor were investigated in the kidney of Sprague-Dawley rats in the
present study. For this purpose, imidacloprid, piperonyl butoxide and menadione were injected
intraperitoneally. Renal total glutathione, thiobarbituric acid reactive substances and protein contents and
glutathione peroxidase, glutathione S-transferase, catalase and total cholinesterase enzyme activities were
measured spectrophotometrically 12- and 24-h after administration.
Imidacloprid in both sexes did not make any impact at 12-h. Total glutathione content, lipid
peroxidation and total cholinesterase activity increased, while protein content was decreased in male rats
at 24-h. Glutathione S-transferase activity increased in females at the same duration. Imidacloprid after
piperonyl butoxide injection caused a decrease in lipid peroxidation and an increase in total cholinesterase
activity in males. Decreased lipid peroxidation by piperonyl butoxide reached to control levels after
imidacloprid injection in females. Piperonyl butoxide led to a further increase in imidacloprid induced
glutathione S-transferase activity. Menadione as a redox-active compound caused an increase in catalase
activity and total glutathione content and a decrease in protein content in male rats. Both of menadione
and imidacloprid led to decrease in protein content and to increase in total glutathione concentration while
an improvement was observed in their combined effects in males. Moreover, glutathione peroxidase
activity and lipid peroxidation levels decreased.
It was thought that gender-dependent oxidative and neurotoxic potential of imidacloprid originated
from gender-specific active transport systems that are allowed to imidacloprid entry to the cell and
cytochrome P450 and aldehyde oxidase enzyme systems which are more actively metabolized
imidacloprid in males than females. Imidacloprid-related oxidative effects may be dependent to Ca2+
entry to the cell from the nicotinic acetylcholine receptor activation and increase in total cholinesterase
activity is an adaptive response to the receptor activation caused by imidacloprid. Decreased lipid
peroxidation levels by piperonyl butoxide pre-treatment could be dependent to elevated catalase and total
cholinesterase activities in males. Piperonyl butoxide increased imidacloprid-induced glutathione S transferase activity in females, and then glutathione conjugation of imidacloprid metabolites generated
from other metabolic processes than cytochrome P450 should be investigated. Attenuation was observed
in imidacloprid and menadione toxicities which could be related with decreased aldehyde oxidase
catalysed imidacloprid metabolite formation. Menadione co-treatment is beneficial to determine the
imidacloprid toxicity in females.
