XXVII. ULUSAL BİYOKİMYA KONGRESİ

Transkript

1 XXVII. ULUSAL BİYOKİMYA KONGRESİ TİP2 DİYABETİK RATLARDA Vitis vinifera L. EKSTRAKTININ PIK3R1 (phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit 1) GEN İFADESİ ÜZERİNE ETKİSİ 1 Emine Gülsün CAN 1 Emine ARSLAN 2 Elif GÜLBAHÇE MUTLU 3 Hilal ARIKOĞLU 1 Selçuk Üniversitesi, Fen Fakültesi, Biyoloji Bölümü, Moleküler Biyoloji ABD, Konya Türkiye 2 KTO Karatay Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Fizyoloji Anabilim Dalı, Konya Türkiye 3 Selçuk Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyoloji ABD, Konya Türkiye

2 SUNUMUN İÇERİĞİ GİRİŞ -Tip 1 Diyabet ve Tip 2 Diyabet Nedir? -İnsülin ve İnsülin Direnci Nedir? -PIK3R1 geni ve görevi nedir? MATERYAL VE METOD BULGULAR TARTIŞMA

3

4 Tip 1 Diyabet Tip 1 diyabet otoimmün mekanizmalara bağlı olarak insülinin pankreasta hiç üretilmediği ya da çok az üretildiği tiptir. Tip 1 diyabetli hastalar genellikle insülini hiç üretmemektedirler İnsülin vücutta hiç bulunmadığından, diyabet ancak insülin enjeksiyonu veya pompayla tedavi edilebilir. Genellikle çocuk yada genç erişkin çağda ortaya çıkar (Koyuer 2005).

5 Tip 2 Diyabet Tip 2 diyabet daha çok insülin direnciyle karakterizedir. Tip 2 diyabette insülin yeterince düzenli salınıp etkili olamamaktadır. Tip 2 diyabetli kişilerde, insülin üretimi azdır veya insülin miktarları normal, hatta fazla bile olabilir fakat onu hücreler yeterince kullanamamaktadırlar. Tip 2 diyabet en yaygın diyabet tipidir, tüm diyabetlilerin %90-95 ini oluştururlar (Koyuer 2005).

6 İnsülin Nedir? İnsülin, Pankreasın Langerhans Adacıklarının β hücrelerinden sentezlenen, iki zincirden oluşan (A zinciri 21 aa, B zinciri 30 aa), MA sı 6000 Dalton dolaylarında olan ve kan şekerini düzenleyen protein yapıda bir hormondur (Murat 2007).

7 İnsülin Direnci (=İnsülin Rezistansı) Nedir? İnsan organizması için en önemli enerji kaynaklarından birisi glukoz yani şekerdir. Vücudumuzun ana besin kaynağı olan şeker, enerji sağlayabilmek için kandan vücut hücrelerinin (kas hücreleri, yağ hücreleri ve karaciğer hücreleri) içine girmelidir (Gibson ve Froguel 2005). İnsülin, kandaki şekerin kandan ayrılarak hücre içine girmesini sağlar. Kanda yüksek olan insülin önceleri kan şekerini hücrelere sokar, ancak hücrelerin alabileceğinden daha çok enerji vücuda girerse insülin artık bu görevini yapamaz hale gelir. İnsülin hormonunun yeterince etkili olamamasına insülin direnci adı verilir (Gibson ve Froguel 2005). Kısacası İnsülin Direnci, dokuların, insülin hormonunun normal uyarılarına yanıt vermemesi durumudur (Gibson ve Froguel 2005).

8 İnsülin direnci olan kişilerin karaciğer, yağ ve kas hücreleri, insüline düzgün cevap veremez ve kan şekeri yükselmeye devam eder. Bunun sonucunda; şeker seviyesini düşürmek için refleks cevap olarak, pankreas bezi daha fazla insülin salgılar. Bu salgılama işlemi sonsuz değildir ve bir müddet sonra pankreas bezi yeterli insülin üretemez yani pankreas yorulur ve daha fazla insülin salgılayamayacak hale gelir. Kanda giderek yükselen şeker, Tip 2 Diabetes Mellitus hastalığının gelişeceği kısır bir döngüyü başlatmış olur. İnsülin direnci, Tip 2 Diabetes Mellitus hastalığının temel mekanizmasıdır (Gibson ve Froguel 2005).

9 İnsüline direncin gelişmesinden sorumlu tutulan birçok aday gen ve çevresel etken bulunmaktadır. Aday genler, genellikle insülinin hedef dokularındaki aktivitesinde iş gören yolaklardaki proteinleri kodlayan genlerdir (Malodobra ve ark 2010). Fosfotidilinositol 3 kinaz düzenleyici alt ünite 1 geni (PIK3R1), PI3 kinaz enziminin p85 alfa düzenleyici alt ünitesini kodlamaktadır. PIK3R1 geni insülin sinyal yolağında direk rolü olan PIK3R1 proteinini kodlamaktadır. PIK3R1 proteininde oluşan değişiklikler sinyal akışını etkileyerek insülin aktivasyonunun azalmasına veya bozulmasına neden olabilir (Conne ve ark 2000, Chen ve ark 2006, Nelsoe ve ark 2006, Malodobra ve ark 2010).

10

11

12 AMAÇ: Çalışmamızda, obeziteye bağlı olarak tip2 diyabet gelişmiş ratlardan alınan karaciğer ve yağ dokularında, Vitis vinifera nın (üzüm) çekirdeğinin ekstraktının insülin sinyal yolağında anahtar rol oynayan bir protein olan PIK3R1 i kodlayan PIK3R1 gen ifadesi üzerine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır.

13 MATERYAL METOT: Çalışmamızda Konya Necmettin Erbakan Üniversitesi Deneysel Tıp Araştırma ve Uygulama Merkezi Deney Hayvanları Etik Kurulunun tarihli karar nolu etik kurul izni ile yapılan çalışmadaki ratların dokuları kullanılmıştır. Ratlar beş gruba ayrıldı; sağlıklı kontrol grubu, diabetik kontrol grubu, 100mg/kg ekstrakt verilen tedavi grubu, 200mg/kg ekstrakt verilen tedavi grubu ve 400mg/kg ekstrakt verilen tedavi grubu. Vitis vinifera nın red globe çeşidinin çekirdeklerinin metanol ekstraktı hazırlandı ve 4 hafta boyunca oral yolla ratlara verildi.

14 Üzüm çekirdeği ekstraktı tedavisi uygulanmış Tip 2 diyabetli ratlardan elde edilen karaciğer ve yağ dokuları -80 de muhafaza edildi. Alınan bu dokulardan RNA izole edildi. Elde edilen RNA dan cdna sentezlendi. Daha sonra kantitatif Real Time- Polimeraz Zincir Reaksiyonu (Real Time-PCR) yöntemi ile genin ifade düzeyi belirlendi. PCR Karışımı içerisinde 100 ng RNA dan türevlenen cdna, PIK3R1 geni primerleri ve 2X SYBR green master mix karışım içerisine koyularak amplifikasyonlar gerçekleştirilmiştir. Çalışmada kontrol olarak β-actin geni (housekeeping gene) kullanılmıştır. İstatistiksel analizler Tek-Yönlü ANOVA Tukey kullanılarak gerçekleştirildi.

15 BULGULAR : Karaciğer Dokusunda CT Değerleri Sağlıklı Kontrol Grubu: Diyabetik Kontrol Grubu: mg/kg Ekstrakt Verilen Tedavi Grubu: mg/kg Ekstrakt Verilen Tedavi Grubu: mg/kg Ekstrakt Verilen Tedavi Grubu: Yağ Dokusu CT Değerleri Sağlıklı Kontrol Grubu: Diyabetik Kontrol Grubu: mg/kg Ekstrakt Verilen Tedavi Grubu: mg/kg Ekstrakt Verilen Tedavi Grubu: mg/kg Ekstrakt Verilen Tedavi Grubu:

16 Karaciğer dokusundan elde edilen gen ifadesi sonuçlarının gruplar arasında anlamlı bir fark göstermediği belirlendi (P>0.05). Yağ dokusundan elde edilen sonuçlarda ise PIK3R1 gen ifadesinin 400mg/kg ekstrakt verilen tedavi grubunda kontrol grubu ile aynı düzeye geldiğini gösterdi (p<0.05).

17 Sonuç olarak: Karaciğer dokusunda, uygulanan tedavi dozlarının PIK3R1 gen ifade düzeyi üzerine herhangi bir etkisinin olmadığını ancak yağ dokusunda, en yüksek dozun (400mg/kg) PIK3R1 gen ifadesini düzenleyici etkisi olduğunu göstermiştir. Üzüm çekirdeği ekstraktının, yağ dokusunda, bu genin anahtar rol oynadığı Akt sinyal yolunu etkileyerek tedavi edici etkiye sahip olabileceği düşünülmektedir.

18 TARTIŞMA: Cao ve ark. (2007) Tip 2 diyabetik ratların karaciğer ve kas dokularında insülin sinyalizasyon yolağında görev alan bazı genlerin (Ins1, Ins2, Insr, Irs1, Irs2, Akt1, Grb2, Igf1, Igf2, Igf1r, Igf2r, Gsk3b, Gys1, Pik3cb, Pik3r1, Shc1, and Sos1) mrna seviyelerinin belirlenmesinin amaçlandığı bir çalışmada tip 2 diyabetik ratlara yeşil çay (Green tea) ekstraktı uygulanmıştır. PIK3R1 geninin mrna düzeyinin karaciğerde kasdan daha fazla olduğu bulunmuştur. Fakat yeşil çay uygulaması sonucunda mrna düzeyleri istatistiksel olarak anlamlı çıkmamıştır. Diğer bir deyişle yeşil çay PIK3R1 geninin ekspresyonun etkilememiştir.

19 Cao ve ark. (2010) yaptıkları başka bir çalışmada ise farelerin yağ dokusunu hücre kültürüne alarak ilk önce glukoz daha sonrada elde ettikleri tarçın (Cinnamomum burmannii) ekstraktını uygulamışlardır. Tarçın eksraktının insülin sinyalizasyon yolağında görev alan proteinleri kodlayan bazı genlerin (GSK3B, IGF1R, IGF2R ve PIK3R1) ekspresyonunu nasıl etkilediğini Real Time- PCR ile belirlemişler ve tarçın ekstraktının genlerin ekspresyonunu azalttığını gözlemlemişlerdir. Yapmış oldukları bu çalışma ile tarçın eksraktının, yağ dokusunda insülin sinyalizasyon yolağında görev alan proteinleri kodlayan bazı genlerin ifadesini düzenlediğini ve tip 2 diyabet hastalığını tedavi edici etkiye sahip olduğunu rapor etmişlerdir.

20 Wang ve ark. (2011) tip 2 diyabetik ratlara yavşan otu=pelin otu (Artemisia dracunculus) ekstraktını uygulamışlar. İskelet kasında yavşan otu eksraktının insülin sinyalizasyon yolağında görev alan PIK3R1 proteinini kodlayan PIK3R1 geninin ekspresyonunu nasıl etkilediğini belirleyip yavşan otu ekstraktının PIK3R1 geninin ekspresyonunu azalttığını gözlemlemişlerdir. Bizim sonucumuzla uyumlu olarak pelin otu diabetik kontrolde yükselen PIK3R1 geninin ekspresyonunu uygulanan (500mg/kg) tedavi sonucunda düzenleyerek Tip 2 diyabet hastalığını tedavi edici etkiye sahip olduğu sonucuna varmışlardır.

21 TEŞEKKÜRLER