Mehmet Özler, Şükrü Öter, Ahmet Korkmaz
GATA Fizyoloji AD.
Ozon’un ilk tıbbi kullanımı Birinci Dünya Savaşı sırasında Alman askerlerinin kangren ve benzeri ciddi yaralanmalarını tedavi eden Dr. Albert Wolff’a dayanır.
Biyolojik sıvılarda ise ozon oksijenden farklı olarak hızlıca biyomoleküller ile reaksiyona girer. Dolayısı ile Otohemoterapi esnasında uygulanan ozon/oksijen karışımındaki ozon afinite sırasıyla çoklu doymamış yağ asitleriyle,
antioksidanlarla ve
sistein gibi sülfhidril (SH) grubu taşıyan tiyol bileşikleri ile reaksiyona girer.
Ozonun miktarına bağlı olarak karbonhidratlar, proteinler (dolayısıyla da enzimler), DNA ve RNA da bu reaksiyondan etkilenebilir.
Sonuçta süperoksit (O2∙-), hidrojen peroksit (H2O2) ve hipoklorik asit(HClO) gibi reaktif oksijen türevleri (ROT) oluşur. Bu reaksiyonlardan en önemlisi doymamış yağ asitlerinin oksidasyonudur. Ana reaksiyon aşağıdaki gibidir .
R-CH=CH-R’ + O3+ H2O → R-CH=O + R’-CH= + H2O2
Ozonun biyolojik etkilerini açıklamak için yapılan çalışmalarda daha çok otohemoterapi tedavisi model alınmıştır. Otohemoterapi esnasında uygulanan ozon/oksijen karışımındaki ozon plazmada hızla çözünür.
Daha önce bahsedildiği gibi sıvılardaki çözünürlüğü fazla olan ozonun bir kısmı plazmada bulunan antioksidanlar ile reaksiyona girerek bunların miktarlarını azaltır.
Bu anlık olay sırasında çeşitli REAKTİF OKSİJEN TÜREVLERİ(ROT ) de oluşabilmektedir. Bu radikallerin yarı ömrü çok kısa olduğu için, daha kan hastaya geri verilemeden, yani ototransfüzyondan önce bunlar ortadan kalkarak yerlerini lipit oksidasyon ürünlerine bırakırlar. Bu ürünler, büyük oranda kandaki hakim hücre olan eritrositlerin membranlarının oksidasyonu ile ortaya çıkar. Eritrosit membranındaki doymamış yağ asitleri oksidasyona çok duyarlıdır.
Bu reaksiyonlar sırasında ortaya çıkan hidrojen peroksit, molekül yapısı itibariyle radikal olmayan oksitleyici bir moleküldür.
Hidrojen peroksitin ozonun tedavi edici etkinliklerinin en azından bir kısmından sorumlu – ikincil habercisi gibi davrandığı kabul edilmektedir.
İlk etkilerinden biri eritrositlerde 2,3-difosfogliserat düzeyini artırma yoluyla hemoglobin-oksijen ayrışma eğrisinin sağa kaymasına ve böylece oksijenin dokulara daha kolay bırakılmasına neden olmasıdır.
Plazmada konsantasyonu artan hidrojen peroksit kolayca hücrelerin içine diffüze olarak; lökosit ve endotelial hücrelerde çeşitli interferon, interlökin ve transforme edici büyüme faktörü (TGF) yapımını da artıran uyarıları tetikler. Lipit oksidasyon ürünlerinin yarı ömürleri ise saatlere varabilmekte, dolayısıyla ömrü çok kısa olan ROT’lerin ilk etkileri sonrasında ozonun gecikmiş etkilerinden sorumlu tutulmaktadır. Uzun yarı ömürlerinden dolayı bu ürünler ototransfüzyon ile vücuda verilmiş olur ve dolaşım yoluyla dokulara ulaşarak buralarda çeşitli biyolojik etkiler gösterirler (31,33,34).
Ozon doza bağlı olarak trombosit fonksiyonlarının artışına neden olmaktadır. Aktive olmuş trombositler içlerinde bulunan büyüme faktörlerini salarak iskemi ve ülserli hastalarda iyileşmeye olumlu katkı sağlar.
Tüm bu bileşikler ozon karşısında elektron donörü gibi davranarak oksitlenirler.
KAYNAKLAR
1. Jacqueline IK. Kirk-Othmer encyclopedia of chemical tecnology. John Wiley & Sons, 3rd ed. 1981.
2. Bocci V. Ozone as Janus: this controversial gas can be either toxic or medically useful. Mediators Inflamm. 2004;13(1):3-11.
3. Bocci V. Scientific and medical aspects of ozone therapy. state of the art. Archives of Medical Research. 2006;37:425–435.
4. Rowland FS. Stratospheric ozone depletion. Phil Trans R Soc B. 2006;361:769-790.
5. Wright ES, Dziedzic D, Wheeler CS. Cellular, biochemical and functional effects of ozone: new research and perspectives on ozone health effects. Toxicol Lett. 1990;51(2):125-45
6. Sanhueza PA, Reed GD, Davis WT, Miller TL. An environmental decision-making tool for evaluating ground-level ozone-related health effects. J Air Waste Manag Assoc. 2003;53(12):1448-59.
7. Bocci V. Oxygen-ozone therapy: a critical evaluation. Springer, 2002.p.1-8
8. Rubin MB. The hıstory of ozone. Bull Hist Chem. 2001;26(1):40-56.
9. Wolff HH. Die Behandlung peripherer Durchblutungsstörungen mit Ozon. Erfahr-Heilkd. 1974;23:181-184.
10. Travagli V, Zanardi I, Silvietti A, Bocci V. Physicochemical investigation on the effects of ozone on blood. International Journal of Biological Macromolecules. 2007;4:1504-511.
11. Pryor WA, Squadrito GL, Friedman M. The cascade mechanism to explain ozone toxicity: the role of lipid ozonation products. Free Radic Biol Med. 1995;19(6):935-41.
12. Di Paolo N, Gaggiotti E, Galli F. Extracorporeal blood oxygenation and ozonation: clinical and biological implications of ozone therapy. Redox Rep. 2005;10(3):121-30.
13. Mustafa MG. Biochemical basis of ozone toxicity. Free Radical Biol Med. 1990;9:245-265.
14. Esterbauer H, Schaur RJ, Zollner H. Chemistry and biochemistry of 4-hydroxynonenal, malonaldehyde and related aldehydes. Free Radical Biol Med. 1991;11:81-128.
15. Hamilton RF, Eschenbacher WL, Szweda L, Holian A. Potential involvement of 4-hydroxynonenal in the response of human lung cells to ozone. Am J Physiol. 1998;274,:L8–L16.
16. Schaur RJ. Basic aspects of the biochemical reactivity of 4-hydroxynonenal. 2003;24:149-159.
17. Trachootham D, Lu W, Ogasawara MA, Nilsa RD, Huang P. Redox regulation of cell survival. Antioxid Redox Signal. 2008;10(8):1343-74.
18. Korkmaz A, Oter S, Sadir S, Coskun O, Topal T, Ozler M, Bilgic H. Peroxynitrite may be involved in bladder damage caused by cyclophosphamide in rats. J Urol. 2005;173(5):1793-6.
19. Oter S, Korkmaz A, Topal T, Ozcan O, Sadir S, Ozler M, Ogur R, Bilgic H. Correlation between hyperbaric oxygen exposure pressures and oxidative parameters in rat lung, brain, and erythrocytes. Clin Biochem. 2005;38(8):706-11.
20. Farber JL, Kyle ME, Coleman JB. Mechanism of cell injury by activated oxygen species. Lab Invest. 1990;62:670-679.
21. Jannsen YMW, Van Houten B, Borm PJA, Mossman BT. Cell and tissue response to oxidative damage. Lab Invest. 1993;69:261-274.
22. Wiseman H, Halliwell B. Damage to DNA by reactive oxygen and nitrogen species: role in inflammatory disease and progression to cancer. Biochem J. 1996;313:17-29.
23. Young IS, Woodside JV. Antioxidants in health and disease. J Clin Pathol. 2001;54:176-186
24. Powis G, Briehl M, Oblong J. Redox signaling and the control of cell growth and death. Pharmacol Ther. 1995;65:149-173.
25. Lander HM. An essential role for free radicals and derived species in signal transduction. FASEB J 1997;11:118-124.
26. Thannıckal VJ, Fanburg BL Reactive oxygen species in cell signaling. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 2000;279(6):L1005–L1028.
27. Bocci V, Valacchi G, Corradeschi F, Fanetti G, Studies on the biological effects of ozone: 8. Effects on the total antioxidant status and on interleukin-8 production. Mediat Inflamm. 1998;7:313-317.
28. Travagli V, Zanardi I, Silvietti A, Bocci V. A physicochemical investigation on the effects of ozone on blood. Int J Biol Macromol. 2007;41(5):504-11.
29. Valacchi G, Bocci V. Studies on the biological effects of ozone: 10. Release of factors from ozonated human platelets. Mediators Inflamm. 1999;8(4-5):205-9.
30. Bocci V, Aldinucci C. Biochemical modifications induced in human blood by oxygenation-ozonation. J Biochem Mol Toxicol. 2006;20(3):133-8.
31. Bocci V. Is it true that ozone is always toxic? The end of a dogma. Toxicology and Applied Pharmacology. 2006;216:493-504.
32. Di Paolo N, Bocci V, Gaggiotti E. Ozone therapy. Int J Artif Organs. 2004;27(3):168-75.
33. Halliwell B, Clement MV, Long LH. Hydrogen peroxide in the human body. FEBS Lett. 2000;486:10-13.
34. Bocci V, Aldinucci C, Bianchi L. The use of hydrogen peroxide as a medical drug. Riv Ital Ossigeno Ozonoterapia. 2005;4:30-39.
35. Rice-Evans C, Miller NJ. Total antioxidant status in plasma and body fluids. Methods Enzymol. 1994;234:279-93.
36. Bocci V, Aldinucci C, Mosci F, Carraro F, Valacchi G. Ozonation of human blood induces a remarkable upregulation of heme oxygenase-1 and heat stress protein-70. Mediators Inflamm. 2007;2007:1-6.
37. Fritz HB. Heme oxygenase-1: a therapeutic amplification funnel. FASEB J 2005;19(10):1216-9.
38. LE Otterbein, MP Soares, K Yamashita, FH Bach. Heme oxygenase-1: unleashing the protective properties of heme. trends in Immunology. 2003;24(8):449-55
39. Stübinger S, Sader R, Filippi A. The use of ozone in dentistry and maxillofacial surgery: a review. Quintessence Int. 2006;37(5):353-9.
40. Nogales CG, Ferrari PH, Kantorovich EO, Lage-Marques JL. Ozone therapy in medicine and dentistry. J Contemp Dent Pract. 2008;9(4):75-84.
41. Bocci V. The case for oxygen-ozonetherapy. Br J Biomed Sci. 2007;64(1):44-9.
42. Martínez-Sánchez G, Al-Dalain SM, Menéndez S, Re L, Giuliani A, Candelario-Jalil E, Alvarez H, Fernández-Montequín JI, León OS. Therapeutic efficacy of ozone in patients with diabetic foot. Eur J Pharmacol. 2005;523(1-3):151-61.
43. M. Muto, G. Ambrosanio, G. Guarnieri, E. Capobianco, G. Piccolo, G. Annunziata A. Rotondo. Low back pain and sciatica: treatment with intradiscal-intraforaminal O2-O3 injection. Our experience. Radiol med. 2008;113:695-706.
44. Bocci V, Ozone a new medical drug. published by Springer, Dordrecht, The Netherlands. 2005. 75-85
45. Oter S, Korkmaz A. Relevance of hyperbaric oxygen to ozone therapy. Arch Med Res. 2006;37(7):917-8.
46. Guven A, Gundogdu G, Sadir S et al. The efficacy of ozone therapy in experimental caustic esophageal burn. J Pediatr Surg. 2008;43(9):1679-84.
47. Guven A, Gundogdu G, Sadir S, Topal T, Erdogan E, Korkmaz A, et al. Medical ozone therapy reduces oxidative stress and ıntestinal damage in an experimental model of necrotizing enterocolitis in neonatal rats. J Pediatr Surg. 2009; in press.
48. Özler M, Ersöz N, Özerhan İH, Harlak A, Sadır S, Topal T, Öter Ş, Korkmaz A. Sıçanlarda oluşturulmuş peritoneal adezyon üzerine ozon tedavisinin etkisi
