STREPTOZOTOCĠNLE ĠNDÜKLENEN DĠYABETLĠ RATLAR ÜZERĠNDE MERSĠN BĠTKĠSĠ (MYRTUS COMMUNİS L.) MEYVESĠNĠN SU EKSTRESĠ ETKĠLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ

Transkript

1 STREPTOZOTOCĠNLE ĠNDÜKLENEN DĠYABETLĠ RATLAR ÜZERĠNDE MERSĠN BĠTKĠSĠ (MYRTUS COMMUNİS L.) MEYVESĠNĠN SU EKSTRESĠ ETKĠLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ Galip Mesut DEMĠR Eczacılık Biyokimya Anabilim Dalı Tez DanıĢmanı Doç. Dr. Mine Gülaboğlu Yüksek Lisans Tezi

2 T.C. ATATÜRK ÜNĠVERSĠTESĠ SAĞLIK BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ STREPTOZOTOCĠNLE ĠNDÜKLENEN DĠYABETLĠ RATLAR ÜZERĠNDE MERSĠN BĠTKĠSĠ (MYRTUS COMMUNİS L.) MEYVESĠNĠN SU EKSTRESĠ ETKĠLERĠNĠN ĠNCELENMESĠ Galip Mesut DEMĠR Eczacılık Biyokimya Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi Tez DanıĢmanı Doç. Dr. Mine GÜLABOĞLU ERZURUM 2014

3

4 ĠÇĠNDEKĠLER TEġEKKÜR... V ÖZET... VI ABSTRACT... VII SĠMGELER VE KISALTMALAR DĠZĠNĠ... VIII ġekġller DĠZĠNĠ... X TABLOLAR DĠZĠNĠ... XI 1. GĠRĠġ GENEL BĠLGĠLER Diabetes Mellitus Diabetes Mellitus un Tanımı Diabetes Mellitus un Epidemiyolojisi Diabetes Mellitus un Tanı Kriterleri Diabetes Mellitus un Sınıflandırılması Tip I Diabetes Mellitus (IDDM) Tip II Diabetes Mellitus (NIDDM) Tip II Diyabet Risk Faktörleri: Malnutrisyonla ĠliĢkili Diabetes Mellitus BozulmuĢ Glikoz Toleransı Ġle Beraber Seyreden Diyabet Gestasyonel Diabetes Mellitus (GDM) Diyabet OluĢumuna Etki Eden Faktörler Diyabetin Komplikasyonları Diyabetin Akut Komplikasyonları Diyabetin Kronik Komplikasyonları Diyabetin Mikrovasküler Komplikasyonları Diyabetin Makrovasküler Komplikasyonları Diyabetin Tedavisi I

5 Eğitim Diyet Egzersiz Oral Antidiyabetikler Ġnsülin Tedavisi Diyabette Alternatif Tedavi Serbest Radikaller Ve Antioksidanlar Serbest Radikaller Reaktif Oksijen Türlerinin OluĢumu Ve Yapısı Reaktif Oksijen Türleri Ve Özellikleri Serbest Radikallerin Kaynakları Serbest Radikallerin Etkileri Antioksidanlar Antioksidan Enzimler Zincir Kıran Antioksidanlar Metal Bağlayan Proteinler Botanik Bilgiler Myrtus Comminus L. nin Bilimsel Sınıflandırılması ve Binominal Adı; Myrtus Comminus L. nin Genel Özellikleri Tarihçesi Morfolojik Özellikleri BileĢimi Ġle Ġlgili ÇalıĢmalar Farmakolojik Etkileri Antimikrobiyal Aktivite: Antihipertansif Etki: Antikanserojen Aktivite: Myrtus Communis L. nin Antioksidan Etkisi Ve Hipoglisemik Aktivitesi II

6 3. MATERYAL VE METOT Deney Bitkileri Hayvanlar Mersin Meyvesi Ekstraktlarının Hazırlanması Streptozotocin ile Diyabet Modeli Streptozotocinin Yapısı ve Etki Mekanizması Diyabet OluĢumu Ġlaç Uygulaması Karaciğer Dokularının Biyokimyasal Analizi Numunelerin Hazırlanması Süperoksit Dismutaz (SOD) Aktivitesinin Tayini Glutatyon (GSH) Aktivitesinin Tayini Malondialdehit (MDA) Aktivitesinin Tayini Serumda Yapılan Analizler ALT, AST ve ALP Ölçümü Ġçin Serum Elde Edilmesi: Alanin Aminotransferaz (ALT) Ölçümü Aspartat Aminotransferaz (AST) Ölçümü Alkalen Fosfataz (ALP) Ölçümü: Kan Glikozu Ölçüm Prensibi Deneylerde Kullanılan Kimyasallar Deneylerde Kullanılan Cihazlar Ġstatistiksel Analiz BULGULAR ALT, AST ve ALP Analizleri MDA, GSH ve SOD Analizleri TARTIġMA SONUÇLAR VE ÖNERĠLER III

7 KAYNAKLAR EKLER EK-1. ÖzgeçmiĢ EK-2. Etik Kurul Onay Formu EK-3. Etik Kurul Kararı.115 IV

8 TEġEKKÜR Eğitimimin her aģamasında bilgilerinden ve deneyimlerinden yararlandığım, tezimin planlanmasında, yürütülmesinde ve hazırlanmasında yardım ve desteklerini esirgemeyen, bu çalıģmanın ortaya çıkmasında büyük emeği olan, gösterdiği özveri ve anlayıģından dolayı değerli hocam, Temel Bilimler Bölüm BaĢkanı ve Biyokimya A.B.D. BaĢkanı sayın Doç. Dr. Mine GÜLABOĞLU na, yüksek lisans tezi olarak sunduğum ve Atatürk Üniversitesi Eczacılık Fakültesi nde gerçekleģtirilen bu çalıģmada desteklerini esirgemeyen fakülte Dekanı sayın Prof. Dr. Zekeriya AKTÜRK e, Dekan Yardımcısı sayın Doç. Dr. Bilal YILMAZ a, yardım ve desteğini hiçbir zaman esirgemeyen sayın Prof. Dr. Zekai HALICI ya, sayın Prof. Dr. Zühal GÜVENALP e, sayın Prof. Dr. Halis SÜLEYMAN a, sayın Doç. Dr. Yasin BAYIR a, sayın Doç. Dr. Meltem ÇETĠN e, sayın Doç. Dr. Elif ÇADIRCI ya, sayın Yrd. Doç. Dr. Alptuğ ATĠLA ya, sayın Yrd. Doç. Dr. Emre KARAKUġ a, AraĢ. Gör. Mehmet SEFEROĞLU, AraĢ. Gör. Zerrin KUTLU, AraĢ. Gör. Ahmet Gökhan AĞGÜL, AraĢ. Gör. Özlem AYDIN, AraĢ. Gör. Muhammed YAYLA, AraĢ. Gör. Onur ġenol, AraĢ. Gör. M. Emrah YAMAN, Doğukan CANAYAKIN, Nuh YAYLA, Lale GÖZCÜ, Erkan AKYOL, Hatice BAZ ve hiçbir zaman desteğini esirgemeyen DEMĠR ailesine sonsuz Ģükran ve teģekkürlerimi sunarım. TeĢekkürler; Bu çalıģma Atatürk Üniversitesi nin AraĢtırma Fonu tarafından 2009/314 nolu proje kapsamında desteklenmiģtir. Galip Mesut DEMĠR ġubat 2014 V

9 ÖZET Streptozotocinle Ġndüklenen Diyabetli Ratlar Üzerinde Mersin Bitkisi (Myrtus Communis L.) Meyvesinin Su Ekstresi Etkilerinin Ġncelenmesi Amaç: Diyabet dünya toplumunu derinden etkileyen bir hastalıktır. Bitkinin diyabet üzerine antioksidan etkilerini araģtıran çalıģmalar sınırlıdır. Bu çalıģmanın amacı STZ ile indüklenmiģ ratlarda Myrtus Communis L. bitki meyvesinin su ekstrelerinin diyabet ve diyabet komplikasyonları üzerine etkisinin incelenmesidir. Materyal ve Metot: ÇalıĢmamızda altı gruptan oluģan 30 adet Sprague Dawley cinsi erkek rat kullanıldı. 20 rata 40 mg/kg tek doz streptozotocin uygulandı ve diyabet modeli oluģturuldu. 15 diyabetik rata Myrtus Communis L. meyvesi su ekstresi 250, 500 ve 1000 mg/kg (I., II. ve III.) dozlarında 14 gün boyunca intragastrik gavaj yardımıyla günde tek sefer uygulanarak karaciğer dokularında oksidant ve antioksidant enzimlerin etkileri incelendi. ÇalıĢmanın sonunda hayvanlardan kan örnekleri alınarak glikoz, ALT, AST ve ALP seviyeleri ölçüldü. Bulgular: ÇalıĢma sonucunda, meyve ekstresinin farklı dozları verilen grupların glikoz seviyelerinde önemli bir azalma görülürken, diyabetik kontrol grubunun glikoz seviyesinde artıģ tespit edildi. Tedavi uygulanan diyabetik grupların ALT, AST ve ALP seviyeleri, diyabetik kontrol grubuna göre düģük bulundu (p<0.001). Meyve ekstresinin farklı dozlarını ihtiva eden grupların SOD ve GSH seviyelerinde belirgin bir seviyede artıģ tespit edildi. Bu artıģın özellikle III. doz grubunda olduğu belirlendi (p<0.001). Bunların aksine diyabetik grup MDA seviyesi, sağlıklı gruba göre yüksek bulunurken, farklı doz ekstresi verilen grupların MDA seviyelerinde anlamlı bir düģüģ tespit edildi (p<0.001). Sonuç: Bulgularımıza göre Myrtus communis L. meyvesinin diyabette serbest radikallerin oluģumunu ve oksidatif stresi azaltabileceği ileri sürülebilir. Anahtar Kelimeler: Antioksidan, Diabetes Mellitus, Myrtus communis L., Streptozotocin. VI

10 ABSTRACT Effects of Aqueous Extract of Myrtus Communis L. Berries on the Streptozotocin- Induced Diabetic Rats Aim: Diabet is an illness which deeply effect World population. Researchs, which antioxidant effect surveyor on diabet of plant, limits. Aim of this research probe effects on aqueous extract of Myrtus Communis L. berries on the STZ induced rats in diabet and diabet complication. Material and Method: In our study, 30 Sprague Dawley male rats, which composed six group, are used. 20 rats were injected with streptozotocin single dose and diabetes model was created. 15 diabetic rats were administered Myrtus Communis L. berries water extract of 250, 500 and 1000 mg/kg (I., II. ve III.) doses Daily using an intragastric tube for 14 days. Thus, liver tissue were examined oxidant and antioxidant effects of enzimes. Conclusion of our study, glucose, ALT, AST and ALP degrees was measured that were obtained blood sample from animals. Results: End of our study, although glucose degrees of groups, which gives extract of berries, significantly decrease, established increase in glucose degrees of diabetic control group. ALT, AST and ALP degrees of diabetic group that applied treatment are found low according to diabetic control group (p<0.001). Determined dramatically increase in SOD and GSH degrees of groups which included different doses of extract of berries. Especially this increase watches in III. dose group (p<0.001). In contrast to diabetic group s MDA degree is found high to healty group, established decline which gives different dose extract groups s MDA degrees (p<0.001). Conclusion: According to our results, we can say: Myrtus Communis L. berry can decrease free radical formation and oxidative stress in diabet. Key Words: Antioxidant, Diabetes Mellitus, Myrtus communis L., Streptozotocin. VII

11 SĠMGELER VE KISALTMALAR DĠZĠNĠ ADA ALP ALT AST ATP CAT DG DM + MCI DM + MCII DM+ MCIII DM DNA DSÖ DTNB EDTA GSH-Px GSH GGT GDM HbA1C H 2 O 2 IDF : Amerikan Diyabet Birliği (American Diabetes Association) : Alkalen fosfataz : Alanin amino transferaz : Aspartat amino transferaz : Adenozin trifosfat : Katalaz : Diyabetik Kontrol Grubu : Diyabet + meyve ekstresi 250 mg/kg dozunu ihtiva eden grup : Diyabet + meyve ekstresi 500 mg/kg dozunu ihtiva eden grup : Diyabet + meyve ekstresi 1000 mg/kg dozunu ihtiva eden grup : Diabetes Mellitus : Deoksiribonükleik Asit : Dünya Sağlık Örgütü : 5,5 -ditiyo-bis-2 nitrobenzoik Asit : Etilendiamin tetra asetik Asit : Glutatyon Peroksidaz : Glutatyon : Gama-glutamil transferaz : Gestasyonel Diabetes Mellitus : Hemoglobin A1C : Hidrojen Peroksit : Uluslararası Diyabet Federasyonu (Ġnternational Diabetes Federation) VIII

12 IDDM IFG MDA MC III NaOH NIDDM NO NO2 OGTT O 2 -. : Tip I Diabetes Mellitus : BozulmuĢ Açlık Glikozu (Impaired Fasting Glucose) : Malondialdehit : Sağlıklı + meyve ekstresi 1000 mg/kg dozunu ihtiva eden grup : Sodyum Hidroksit : Tip II Diabetes Mellitus : Nitrik Oksit : Nitrojen Dioksit : Oral Glikoz Tolerans Testi : Süperoksit Anyonu 1 O 2 : Singlet Oksijen OH. TBA TBT TURDEP ROT ROM SG SOD STZ : Hidroksil Radikali : Thiobarbitürik Asit : Tıbbi Beslenme Tedavisi : Türk Diyabet Epidemiyoloji ÇalıĢma Grubu : Reaktif Oksijen Türleri : Reaktif Oksijen Metabolitleri : Sağlıklı Kontrol Grup : Süperoksit Dismutaz : Streptozotocin IX

13 ġekġller DĠZĠNĠ ġekil No Sayfa No ġekil 2.1. A.Ġnsülin yapısı B. Ġnsan insülinin preproinsülinden oluģumu 16 ġekil 2.2. Mitokondrideki temel ROT kaynakları ve akıģları.. 19 ġekil 2.3. Oksidatif stresin organizmaya verdiği hasarlar ġekil 2.4. Diyabette oksidatif stres.. 29 ġekil 2.5. Eugenol ün kimyasal formülü. 46 ġekil 3.1. Süpeoroksit Dismutaz ölçümünün Ģeması ġekil 3.2. GSH ın geri dönüģümü 55 ġekil 3.3. MDA nın TBA ile birleģimi 58 ġekil 4.1. Rat serumunda ölçülen ALT miktarının grafikle gösterilmesi 67 ġekil 4.2. Rat serumunda ölçülen AST miktarının grafikle gösterilmesi 68 ġekil 4.3. Rat serumunda ölçülen ALP miktarının grafikle gösterilmesi 69 ġekil 4.4. ġekil 4.5. ġekil 4.6. Rat karaciğer dokusunda ölçülen MDA (Malondialdehid) miktarının grafikle gösterilmesi Rat karaciğer dokusunda ölçülen GSH (Glutatyon) miktarının grafikle gösterilmesi 72 Rat karaciğer dokusunda ölçülen SOD (Süperoksit Dismutaz) miktarının grafikle gösterilmesi X

14 TABLOLAR DĠZĠNĠ Tablo No Sayfa No Tablo 2.1. Hücredeki serbest oksijen radikali kaynakları Tablo 3.1. Deneyde yapılan tüm detaylar Tablo 3.2. Süperoksit Dismutaz standart hazırlama Tablo 3.3. SOD deney Ģeması. 53 Tablo 3.4. Glutatyon standart hazırlama. 57 Tablo 3.5. GSH deney Ģeması. 57 Tablo 3.6. MDA kolorimetrik standart hazırlama Tablo 3.7. MDA deney Ģeması 61 Tablo 4.1. Rat serumunda ölçülen ALT, AST ve ALP miktarları.. 66 Tablo 4.2. Rat karaciğer dokusunda ölçülen SOD, GSH ve MDA seviyeleri 70 Tablo 4.3. Gruplar ve glikoz seviyeleri XI

15 1. GĠRĠġ Diabetes mellitus (DM), endojen insülinin mutlak ya da göreceli eksikliği veya periferik etkisizliği sonucu ortaya çıkan kronik hiperglisemi, karbonhidrat, protein ve yağ metabolizmasında bozukluk, kapiller membran değisiklikleri ve hızlanmıģ ateroskleroz ile seyreden kronik, progresif bir hastalıktır. 1 Diabetes Mellitus (DM), akut ve kronik komplikasyonları ve birçok sistem ile ilgili patolojilere sebep olmasından dolayı tüm dünyada önemli bir metabolizma hastalığı olarak kabul edilmektedir. Hastalığın seyri sırasında retinopati, nefropati, nöropati ve ateroskleroz gibi spesifik komplikasyonlar geliģmekte ve dünyada her yıl binlerce kiģi diyabet komplikasyonlarından ölmektedir. Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) primer Diabetes Mellitus u insüline bağımlı Tip I DM (IDDM) ve insülinden bağımsız Tip II DM (NIDDM) olmak üzere ikiye ayırmıģtır. 2 Kronik hastalıklar arasında en agresif seyirli olan DM hemen hemen bütün geliģmiģ ülkelerde ölüm nedenleri arasında ilk sırada gelmektedir. 20 yaģ üstü körlük nedenleri arasında ise Avrupa da ilk sırada yer almaktadır. Hemodiyalize giren hastaların 1/3 ü diyabetiktir. 50 yaģ altı miyokard infaktüsü geçiren hastaların yarısından fazlasında glikoz tolerans bozukluğu bulunmaktadır. 3 Diyabetik hastalarda lipid peroksidasyonunun ve serbest oksijen radikallerinin belirgin bir düzeyde arttığı, oksidatif stresin diyabet etiyolojisinde ve ilerlemesinde önemli bir rolü olduğu bilinmektedir. 4 Biyolojik sistemlerde serbest radikallerin meydana gelmesi, normal metabolik olayların oluģumu sırasında olabileceği gibi, organizmada bazı yabancı maddelerin (ksenobiyotikler) metabolize edilmesi sırasında ve organizmanın dıģ etkenlere maruz bırakılmasıyla da oluģabilir. Yapılarındaki düzensizlik nedeniyle çok reaktif olan serbest radikaller, tüm hücre bileģenleri ile etkileģebilme özelliği göstermektedirler ve 1

16 yararlı biyomoleküllerin fonksiyonlarını yitirmesine neden olmaktadırlar. 5 OluĢan bu serbest radikallerin etkilerini engellemek amacıyla vücutta antioksidan sistemler geliģmiģtir. Fakat bu antioksidan sistemler oksidatif stres kaynaklı veya etkili bazı hastalıklarda vücudun korunmasını tamamen sağlayamadıkları için dıģarıdan antioksidan ilavesi gerekebilmektedir. 6 Diabetes Mellitus un görülme sıklığının ve tedavi masraflarının fazla olması, bunların yanında kesin tedavi yönteminin henüz geliģtirilememiģ olması onu cazip bir araģtırma konusu haline getirmiģtir. Bu sebeplerden dolayı hastalığın tedavisi için birçok araģtırma yapılmakta ve yeni tedavi yöntemleri aranmaktadır. Bazı araģtırmacılar yüksek antioksidan içerikli bitkilerin ekstrelerini diyabet hastalığında denemiģler ve oksidatif stresi baskılamaya çalıģmıģlardır. 7 Bu çalıģmada ratlarda streptozotocin (STZ) kullanılarak diyabet modeli oluģturulduktan sonra Myrtus Communis L. bitki meyvesi su ekstrelerinin, diyabet ve komplikasyonlarının neden olduğu oksidatif stresin azalması ve tedavisi üzerine etkilerinin incelenmesi amaçlanmıģtır. 2

17 2. GENEL BĠLGĠLER 2.1. Diabetes Mellitus Diabetes Mellitus un Tanımı Diabetes mellitus (DM), endojen insülinin mutlak ya da göreceli eksikliği veya periferik etkisizliği sonucu ortaya çıkan kronik hiperglisemi, karbonhidrat, protein ve yağ metabolizmasında bozukluk, kapiller membran değiģiklikleri ve hızlanmıģ ateroskleroz ile seyreden kronik, progresif bir hastalıktır. Bu hastalık karbonhidrat, lipid ve lipoprotein metabolizmasında hasarlara sebep olmaktadır. Bunun yanı sıra hiperlipidemi, hiperinsülinemi, hipertansiyon ve aterosklerozis gibi birçok komplikasyonları da beraberinde getiren ciddi bir hastalıktır Diabetes Mellitus un Epidemiyolojisi Modern çağda genetik özelliklere çevresel ve kültürel faktörlerin eklenmesi özellikle Tip II DM prevalansında artmaya neden olmuģtur. DM nin sinsi seyirli olması nedeniyle prevalansının saptanması, kayıtları en iyi tutulan ülkelerde bile mümkün olmamaktadır. DeğiĢik toplumlar arasında prevalans oranları açısından büyük farklılıklar göze çarpmaktadır. Örneğin Papua Yeni Gine deki kavimlerde, Eskimolarda ve Çinlilerde bu oran % 1 dolaylarında iken, Avustralya daki Aborjinlerde, Amerika daki Pima yerlilerinde % arasında bulunmuģtur. Amerika BirleĢik Devleti ndeki (ABD) National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES III) verilerine göre; 20 yaģ ve üzeri nüfus da 2002 yılında 18 milyon diyabetli bulunurken, 2007 yılında 23.5 milyon Amerikalıda diyabet saptanmıģtır de tüm Uluslararası Diyabet Federasyonu (IDF) üyesi ülkelerdeki yaģlarındaki eriģkinlerin % 7.3 ünde diyabet hastalığının olduğu tahmin edilmektedir. Bunun yanı sıra diyabetli kiģilerin sayısının gelecek on yılda ciddi bir Ģekilde artması beklenmektedir te, tüm dünyada tahminen 30 milyon diyabetli hasta olduğu tespit edilmiģken on yıl sonra 3

18 bu sayı 150 milyonun üstüne çıktığı tespit edilmiģtir den önce bu sayının 380 milyonun üstüne çıkacağı tahmin edilmektedir. 8 Türkiye de diyabet taramaları ile ilgili veriler, ilk kez 1960 lı yılların baģında Türk Diyabet Cemiyeti nin baģlattığı taramalarla bildirilmeye baģlamıģtır. O dönemde glikozürinin sıklığı ile baģlatılan çalıģmalarda 18 yaģ üstünde ortalama % aralığında bir prevalans bildirilirken, bu rakam ilerleyen dönemlerde sürekli artıģ göstermektedir. Türkiye de popülasyona dayalı ilk diyabet taraması yıllarında Türk Diyabet Epidemiyoloji ÇalıĢma Grubu (TURDEP) tarafından yapılmıģ ve diyabetin prevalansı eriģkin yaģ nüfusta % 7.2 ve bozulmuģ glikoz toleransının prevalansı % 6.7 olarak bildirilmiģtir. Her iki bozukluk da kadınlarda erkeklere göre, Ģehirde yaģayanlarda kırsal kesimlere göre anlamlı bir Ģekilde daha fazla bulunmuģtur. Ocak Haziran 2010 tarihleri arasında 15 Ģehirde, 540 merkezde tamamlanan TURDEP-II çalıģmasında Türk eriģkin toplumunda diyabet sıklığının % 13.7 ye ulaģtığı tespit edilmiģtir Diabetes Mellitus un Tanı Kriterleri 1. Semptomlar + Rastgele plazma glikozu 200mg/dL Diyabete özgü semptomların (poliüri, polidipsi ve açıklanamayan kilo kaybı v.b varlığına ek olarak günün herhangi bir zamanında ölçülen plazma glikoz değerinin 200mg/dL(11.1 mmol/l) olması. 2. Semptomlar + Açlık plazma glikozu 126 mg/dl Açlık plazma glikoz değerinin 126 mg/dl (7.0 mmol/l) veya daha yüksek olması. (Açlık: En az 8 saat hiç kalori alınmamıģ olması demektir) 3. Oral Glikoz Tolerans Testi (OGTT) 2. saat değeri 200mg/dL 75 gr glikoz ile yapılan OGTT sırasında 2. saat glikoz değerinin 200 mg/dl (11.1 mmol/l) olması. 4

19 4. Hemoglobin A1C (HbA1C) % 6.5 üzerinde olması. Yukarıdaki dört kriterden herhangi birisinin varlığı ve baģka bir yöntemle doğrulanması DM tanısının konulabilmesi için yeterli bulunmuģtur Diabetes Mellitus un Sınıflandırılması Diyabetin etiyolojisinin ve patogenezinin giderek daha iyi anlaģılmasıyla, hastalığın sınıflaması da sürekli yenilenmektedir. Diyabetin sınıflamasına ait ilk karar, 1979 yılında Ulusal Diyabet ÇalıĢma Grubu tarafından yayınlanmıģ ve 1980 yılında Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) tarafından küçük değiģikliklerle kabul edilmiģtir. Temel olarak dünya çapında diyabet popülasyonunun yaklaģık %5 ini oluģturan pankreas hücrelerinin otoimmün harabiyeti sonucunda yaģam boyu insülin tedavisine gereksinim duyulan Tip I DM ( insüline bağımlı DM ) ve diyabet populasyonunun yaklaģık % 95 ini oluģturan sıklıkla insülin direnci ile tanımlanan prediyabetik durumdan açıkca diyabete ilerleyen Tip II DM ( insülinden bağımsız DM ) çeģitleri bulunmaktadır. Ancak Tip II DM li hastaların bir kısmının da zamanla insüline gereksinim duyması, sıkça görülmeyen bazı diyabet tiplerinin tanımlanması ve diyabetin patogenezine ait bilgilerin giderek artması ile 1997 yılında Amerikan Diyabet Birliği (ADA) yeni tanı ve sınıflama kriterlerini yayınlamıģtır yılında DSÖ bu kriterleri küçük değiģikliklerle kabul etmiģtir. Daha sonra 2003 yılında, bozulmuģ açlık glikozu (IFG) tanısı için ADA tarafından küçük bir değiģiklik yapılmıģtır. DSÖ ve IDF tarafından 2006 yılı sonlarında yayınlanan raporda ise 1999 kriterlerinin korunması benimsenmiģtir. Son olarak 2010 yılında ADA, HbA1C nin DM tanısında kullanılmasını önermiģtir. 12 I. Tip I DM (Genellikle mutlak insülin noksanlığına sebep olan β-hücre yıkımı vardır) a. Ġmmün aracılıklı b. Ġdiopatik 5

20 II. Tip II DM (Ġnsülin direnci zemininde ilerleyici insülin sekresyon defekti ile karakterizedir) III. Gestasyonel Diabetes Mellitus (GDM) (Gebelik sırasında ortaya çıkan ve genellikle doğumla birlikte düzelen diyabet) IV. Diğer spesifik diyabet tipleri Tip I Diabetes Mellitus (IDDM) Tip I DM pankreas beta hücrelerinin T-hücre aracılıklı otoimmün veya otoimmün dıģı nedenlerle harabiyeti sonucu geliģen mutlak insülin yetmezliği ve bunun sonucu oluģan hiperglisemi ile karakterize kronik ve metabolik bir hastalıktır. Otoimmünitenin varlığına göre Tip Ia ve Tip Ib olmak üzere ikiye ayrılmaktadır. 13 Ġnsüline bağımlı diyabet ya da genç tipi diyabet (jüvenile onset) Tip I diyabet olarak adlandırılır. Tip I diyabette pankreasın Beta hücrelerinden salınan insülin miktarı ya çok düģük bir düzeye iner ya da salgılama tamamen durur. Bunun temel sorumlusunun, pankreasın Langerhans adacık hücrelerinin lenfostik infiltrasyonu ve Beta hücrelerinin selektif tahribatı olduğu saptanmıģtır. Hastalığın klinik belirtilerinin ortaya çıktığı dönemde beta hücrelerinin yaklaģık % ı parçalanmıģ durumdadır. Tip I diyabetliler yüksek kan glikoz düzeyi ve idrardaki yüksek Ģeker ve keton cisimcikleri ile karakterize olan ketoasidoz riski altındadırlar. Ketoasidoz sağlatılmazsa hastayı bilinç kaybı ve ölüme kadar götürür. Tanı konduğu sıralarda hastalarda anlamlı bir kilo kaybı, aģırı susama ve sık sık idrara çıkma yakınmaları gözlenmektedir. Bu hastalarda ketoasidoz ve ölümü engellemenin tek yolu günlük insülin verilmesidir. 14 Tip I DM insidansı; yaģ, ırk, coğrafi bölge ve mevsimlerle değiģkenlik göstermektedir. Tip I DM tüm yaģ gruplarında görülmekle beraber esas olarak çocukluk ve genç eriģkinlik döneminin hastalığı olarak bilinir. En çok görüldüğü yaģ grubu çocuklarda 5-6 yaģ ve yaģ gruplarıdır. Tip I DM beyaz ırkta, özellikle kuzey 6

21 Avrupa ülkelerinde daha sık olarak görülmektedir. Buna karģılık siyah ırkta görülme olasılığı daha seyrektir. 15 Hemen hemen tüm ülkelerde Tip I DM insidansı giderek artmaktadır. Yıllık artıģ ortalama % 3.4 olarak bildirilmektedir Tip II Diabetes Mellitus (NIDDM) Bu tip Diabetes Mellitus plazma glikoz düzeyi artıģı ile seyreden ergin tipi diyabet, insüline bağımlı olmayan diyabet olarak da adlandırılır. Genelde hastalar ileri yaģta ve ĢiĢmandır. Hastalarda insülin ile ilgili olarak 2 temel sorun vardır. Bunlardan birisi insülinin etkisine karģı direnç, diğeri ise insülin sekresyonunda bozukluktur. Normalde insülin hücre yüzeyindeki reseptörlere bağlanır ve glikoz metabolizmasına iliģkin reaksiyon serisi baģlar. Tip II diyabette bu hücre içi reaksiyonlar azalır, dokular tarafından glikozun alınmasında insülinin stimülasyon etkisi azalır. Eğer beta hücreleri artan insülin gereksinimi karģılayabilmek için insülin salgılamaya devam etmez ise kan glikoz düzeyi yükselir ve Tip II diyabet geliģir. 17 Genel diyabet popülasyonundaki prevalansı % arasındadır. 18 Hastalık genellikle sinsi bir Ģekilde baģladığı için ve tanı koyulması arasında yaklaģık olarak 4-7 yıl gibi bir zaman aralığı olduğu düģünüldüğünde, toplumda tanı koyulmamıģ diyabet 19, 20 hastalarının mevcut olduğu kolayca anlaģılabilir. Hipergilisemiye bağlı olarak poliüri, polidipsi, polifaji, halsizlik gibi Ģikayetler görülebilir. 18 Kontrol altına alınmamıģ ve yüksek seyreden kan glikozu uzun sürede çeģitli komplikasyonların ortaya çıkmasına yol açmaktadır. Lipit, protein ve karbonhidrat metabolizma bozuklukları ile seyreden kompleks metabolik bir hastalık olan Tip II Diabetes Mellitus, sıkça ĢiĢmanlıkla (obezite) birlikte geliģip, kalp-damar hastalıkları, böbrek yetmezliği ile sonuçlanan nefropati, sinir sistemi hastalığı nöropati, körlüğe kadar götüren retinopati ve ayak ülserleri gibi uzun vade komplikasyonları sonucu felç, 19, 21 gangren veya koroner hastalıkların meydana gelmesi riskini artırmaktadır. 7

22 Tip II Diyabet Risk Faktörleri: Risk faktörleri hem çevresel hem de genetik olanları içermektedir. Bu faktörlerin bilinmesi önleyici giriģimlerin uygulanacağı kitlenin saptanması açısından önem taģımaktadır. 22 Etnik Gruplar: Bazı etnik gruplarda Tip II diyabete daha sık rastlanır. Örneğin Amerika daki Pima yerlileri ile Ġngiltere deki Asya orjinli insanlarda Tip II diyabet prevalansı aynı bölgede yaģayan diğer gruplara göre daha fazladır. 22 Ailede Tip II Diyabet Öyküsü: Birinci derece akrabada Tip II diyabet olan bir insanın ömür boyunca herhangi bir anda diyabete yakalanma risk oranı % 40 dır. 22 Genetik Faktörler: Bugün için Tip II diyabete eğilimi belirleyen ve yeterince güçlü tek bir genetik lokus belirlenememiģtir. 22 Çevresel Faktörler: Toplumsal geliģme ve ĢehirleĢmenin getirdiği değiģiklikler özellikle kilo artıģı ve fiziksel inaktivite Tip II diyabete yakalanma riskinin önemli belirleyicilerindendir. 22 Obezite: Tip II diyabetin en önemli risk faktörlerinden biri obezitedir. Tüm toplumlarda beden kitle indeksi ile Tip II diyabet arasında önemli bir iliģki vardır. Obezite arttıkça insülin direncide artmakta ve buna bağlı oalrak Tip II diyabete eğilim ortaya çıkmaktadır. Tip II diyabet geliģme riski obezlerde 2, orta derecedeki obezlerde 5, ileri derecedeki obezlerde ise 10 kat daha fazladır. 23 YaĢ: Tip II diyabet prevelansı ilerleyen yaģla beraber artmaktadır. 22 DüĢük Fizik Aktivite: Günlük fiziksel aktiviteleri az olan insanlarda Tip II diyabet meydana gelme riski daha fazladır. 22 Diyet: Yüksek oranda yağ, düģük kompleks karbonhidrat ve düģük lif içerikli diyet obeziteye yol açarak Tip II diyabet prevelansını artırır. Tip II diyabetten 8

23 korunmada kabul edilen yöntem egzersiz yoluyla kilo kaybı ve buna bağlı insülin direncinin azalmasıdır Malnutrisyonla ĠliĢkili Diabetes Mellitus Bu klinik alt grup, tropikal ve geliģmekte olan ülkelerde genç yetiģkinler arasında görülür. Farklı klinik özellikleri, seyri ve belli bölgelerde çok fazla sayıda vakaların olması sınıflandırmada diyabete ayrı bir sınıfın girmesine yol açmıģtır BozulmuĢ Glikoz Toleransı Ġle Beraber Seyreden Diyabet BozulmuĢ glikoz toleranslı bireylerin plazma glikoz konsantrasyonları normal değerler ile diyabet için tanı koydurucu olan değerler arasında seyreder. Bu bireylerin plazma glikoz konsantrasyonları belirli bir zaman periyodundan sonra belirgin düzeyde diyabete doğru ilerler. Ancak büyük bir kısmında aynı kalır. Bazılarında ise glikoz konsantrasyonları normale döner. 24 BozulmuĢ glikoz toleransı sadece oral glikoz tolerans testi (OGTT) ile belirlenir. BozulmuĢ glikoz toleransı, OGTT de ikinci saatteki plazma glikoz konsantrasyonunun mg/dl ( mmol/l) arasında olmasıyla belirlenir Gestasyonel Diabetes Mellitus (GDM) Gestasyonel Diabetes Mellitus (GDM) terimi, gebelik sırasında ilk kez glikoz intoleransını tanımlamaktadır. GDM etiyolojisi tam olarak aydınlatılamamıģ olsa da etiyolojide 3 olasılık üzerinde durulmaktadır Diyabetin bir alt grubu olabilir, 2. Önceden var olan glikoz intoleransının gebelik sırasında fark edilmesi veya, 3. Yine önceden var olan glikoz intoleransının gebelik sırasında artması ve aģikar hale gelmesi olabilir. Etiyolojisi ne olursa olsun, GDM genellikle ikinci ve üçüncü trimesterde olmak üzere, gebelerin yaklaģık % 2-4 ünde görülür. GDM ün tanısal önemi, fetal morbiditeyi 9

24 artırmasında yatmaktadır. Bu nedenle tüm gebelerin bu dönemde, GDM açısından taranması önerilir. Gebelik sonrası normale dönen GDM lü hastaların daha sonraki yaģamlarında Tip II diyabete yakalanma riskleri normal topluma göre daha yüksektir Diyabet OluĢumuna Etki Eden Faktörler Diyabet oluģumuna etki eden faktörler; 25 a. Genetik sendromlar (Tip A ve Tip B insulin direnç sendromları, glikojen depo hastalığı, wolfram, down, klinefelter ve turner sendromları). b. Endokrin hastalıkları (Akromegali, cushing sendromu, glukagonoma, hipertiroidi, hiperparatiroidi, pankreatik kolera sendromu, büyüme hormonu yetersizliği). c. Pankreatik hastalıklar (Pankreatektomi, pankreatit, hemokromatozis). d. Ġlaçlar, kimyasal ajanlar, toksinler (Tiyazid grubu diüretikler, beta adrenerjik reseptör blokerleri, glukokortikosteroidler, psikoaktif ajanlar, antineoplastik ajanlar, katyonlar) Diyabetin Komplikasyonları Diyabet nedeniyle geliģen komplikasyonlar, hastanın sağlığını ve yaģamını tehdit eden en önemli etkenlerdir Diyabetin Akut Komplikasyonları Akut komplikasyonlar kan Ģekerinin aģırı artması ya da aģırı düģmesi sonucu ortaya çıkar. 26 Diyabetik Ketoasidoz: Ġnsülin ile insülin karģıtı hormonlar arasındaki dengenin insülin aleyhine bozulması sonucu oluģan, ve ketoasidoz, hipovolemi, dehidratasyon bulguları ile kendini gösteren, sonuçları komaya kadar varabilen, Ģuur değiģikliklerine sebep olabilen akut metabolik bir diyabetik komplikasyondur. Diyabetik hastalarda en 10

25 sık görülen hiperglisemik acil durum ketoasidozdur. Tedavide ilk amaç ölüm ya da komaya sebep olan hiperozmolarite ve dehidratasyonun düzeltilmesidir. 26 Hiperglisemik Hiperozmolar Nonketotik Koma: Tipik olarak ilk kez diyabet tanısı konan, yaģlı, çoğunlukla komada ve ciddi hastalığı bulunan, kötü prognoza sahip bir durumdur. 26 Hipoglisemi: Biyokimyasal bir tanı olup, kan Ģekerinin < 50 mg/dl (2.8 mmol/l) olarak tanımlanabilir. Hafif ataklarda hasta kendisini tedavi edilebilirken ciddi hipoglisemi atakları hastanın hayatını tehdit edebilir. Bu nedenle erken tanınması ve tedaviye derhal baģlanması gerekmektedir Diyabetin Kronik Komplikasyonları Tip I diyabetlilerde yapılan Diyabet Kontrol ve Komplikasyonları ÇalıĢması (DKKÇ) ve Tip II diyabetiklerde yapılan BirleĢik Krallık Prospektif Diyabet ÇalıĢması (BKPDÇ) ile diyabet kontrol altına alınmıģtır. Böylece diyabet hastalarında retinopati, nöropati ve nefropati geliģimini yavaģlattığı belirlenmiģtir Diyabetin Mikrovasküler Komplikasyonları Diyabetik Ayak: Diyabetlilerin önemli bir kısmı, yaģamlarının bir döneminde, küçük ülserlerden Ģiddetli doku hasarına kadar değiģen bir ayak problemi ile karģılaģırlar. Diyabetik ayağa neden olan üç temel faktör Ģöyle sıralanabilir: Diyabetik nöropati, alt ekstremiteleri besleyen arterlerin ateroskleroz nedeniyle tıkanması ve bakteriyel enfeksiyonlardır. 15 Nefropati: Diyabetik bir hastada baģka bir neden olmadan idrarla 300 mg/gün veya 200 mg/gün üzerinde albüminin atılması olarak tanımlanabilir. 28 Nöropati: Duyu organlarını, kasları, kan damarlarını ve visseral organları besleyen sinir liflerinde diyabetin yol açtığı harabiyet en sık rastlanan diyabet komplikasyonudur. Diyabetin yol açtığı nöropati tipleri üç gruba ayrılır: 15 11

26 - Simetrik Distal Nöropati - Otonom Nöropati - Kraniyal Nöropati Diyabetik nöropati yıllar süren diyabetik hastalıktan sonra ortaya çıkan, temel olarak alt ekstremitlerde görülen duyusal sinir harabiyetidir. Diyabetik nöropatinin ilerleyen yıllarda motor liflerinde ve otonom sinir sisteminde yol açacağı hasarlar sonucu, dolaģım bozuklukları, hipotansiyon, mide ve mesane boģalmasında gecikmeler gibi otonom bozukluklar oluģabilir. 15 Retinopati: Tüm diyabetlilerde değiģik Ģiddetlerde seyreden retinopati, Tip I diyabetli hastalarda daha Ģiddetli Ģekilde görülmektedir. 15 Diyabetli hastaların yaģam kalitesini düģüren en büyük neden retinopatinin yol açtığı görme bozukluklarıdır. Diyabetli hastalarda tanı sonrası; 10 yıl içinde % 50 oranında diyabetik retinopati, 15 yıl sonrası ise % 80 oranında bazı retina hastalıklarının görüldüğü bildirilmiģtir Diyabetin Makrovasküler Komplikasyonları Diyabet hastaları, aterosklerotik kardiyovasküler, periferik arteriyel ve serebrovasküler hastalık sıklığının arttığı bir gruptur Diyabetin Tedavisi Diyabetin günümüzdeki terapileri; diyet, egzersiz gibi yaģam stilindeki modifikasyonları ve farklı farmokolojik ajanların kullanılmasını içermektedir. Bu ajanların amacı; insülin salınımı ve insülin duyarlığını arttırmak, hepatik glikoz üretimini azaltmaktır. 31 Diyabetin tedavisinde asıl amaç olan glisemik kontrol; kardiyovasküler hastalıkları, retinopati, nefropati ve nöropati yi içeren diyabetik komplikasyonların önlenmesi veya geciktirilmesiyle ilgili olup hedef; kan glikoz düzeyinin sürekli olarak normal değerler aralığında tutulmasıdır

27 Son araģtırmalarda tokluk kan Ģekerinin yüksek olmasının, değiģik proteinlerin enzimatik olmayan glikozilasyonuna yol açarak, diyabetteki kronik komplikasyonların ilerlemesine sebep olduğu bildirilmiģtir. 33 Diyabetik komplikasyonların önlenmesinde tokluk glikoz kontrolünün önemli olduğu, bu nedenle tokluk plazma glikoz oranı kontrolü, diyabetin erken tedavisinde ve kronik vasküler komplikasyonların 34, 35 azaltılmasında kritik öneme sahip olacaktır. Tip I diyabet tedavisi hastaya enjeksiyonla insülin vermeye dayanmaktadır. 36 Hiperglisemi ile karakterize edilen Tip II diyabette, bozulmuģ insülin salınımı ve insülin direncine karģı kullanılabilecek birçok antidiyabetik ilaç bulunmaktadır. 37 DM ün tedavi basamakları; eğitim, diyet, egzersiz, oral antidiyabetikler ve insülindir Eğitim Diyabette hasta eğitimi çok önemlidir ve tanı konulduğu andan itibaren baģlatılması gerekir. 38 Diyabette eğitimin amacı tanı konulmuģ hastanın normal hayatını 38, 39 bu hastalıkla birlikte komplikasyonsuz bir Ģekilde sürdürebilmesidir. Ayrıca eğitimle hastanın bilgi ve deneyimini artırarak hastaya olumlu davranıģlar kazandırmak, böylece erken ve geç komplikasyonları önleyerek yaģam kalitesini arttırmakdır. 39 Diyabet olduğunu bilen hastaların hastalıkları konusunda bilgili olmaları hem kendilerine hem de hastalığını bilmeyenlerin tanımasında faydalı olacaktır. Böylece sağlık hizmetlerinden yararlananların sayısı artacak ve hastalar komplikasyonlardan korunarak kendi iģlerini kendilerinin gördüğü bir yaģam sürebileceklerdir Diyet Tıbbi Beslenme Tedavisi (TBT) diyabet tedavisinin en önemli kısmını oluģturur. Kan glikoz, lipid düzeyleri ve kan basıncı ile ilgili tedavi yöntemlerinin hedeflerine ulaģmasında TBT nin etkili olduğu bilinmektedir

28 Tip I ve Tip II diyabette insülin salgı kapasitesinde ve dolayısı ile tedavideki farklılıklar, temel ilkeleri aynı kalmakla birlikte TBT de verilecek önerilerin öncelik sırasını değiģtirir. 42 Tip I diyabet için öğün zamanlaması günlük yiyecek tüketim düzeyleri arasındaki uyumu ve egzersize göre besin tüketiminin dengelenmesi tedavi planı yapılırken ilk derecede göz önüne alınması gerekenlerdir. Obez Tip II diyabetli hastanın tedavisinde öncelikli yaklaģım, kalori kısıtlaması yapmak, azar azar ve sık sık beslenmenin önemini anlatmaktır Egzersiz Egzersiz ile metarnal glikoz seviyesi düģer, hepatik glikoz yapımı klirensi düzenlenir. Özellikle üst vücut kaslarını çalıģtıran egzersizler önerilir. Yapılan bir çalıģmada egzersiz ve diyet tedavisinde yalnız diyet tedavisine göre daha düģük glikoz konsantrasyonları izlenmiģtir. Egzersizin glikoz seviyesine etkisi dört hafta sonra ortaya çıktığı tespit edilmiģtir Oral Antidiyabetikler Oral antidiyabetik ilaçlar (ODĠ) etki mekanizmalarına göre üç gruba ayrılırlar; 37 a) Sülfonilüreler: Bu ilaçlar pankreası uyararak daha fazla insülin üretimini ve salınımını sağlarlar. Ayrıca hepatik glikoz üretimini azaltırlar ve periferik glikoz kullanımını arttırırlar. Böylece kan Ģekeri düzeylerini kontrol altında tutarlar. b) Biguanidler: Karaciğerde depolanan glikozun salınımını azaltırlar. Amino asit ve yağlardan glikoz üretimini azaltır ve glikozun vücutta kullanımını arttırır. c) α-glikozidaz Ġnhibitörleri: Bu grup ilaçlar ince barsaktaki α-glikozidaz enzimini tersinir olarak inhibe ederek, bağırsaklardan niģasta ve sukroz sindirimini ve emilimini yavaģlatarak kan Ģekerini düģürürler. 14

29 Diyabet tedavisinde antidiyabetiklere ek olarak antioksidan maddelerin veya antioksidan özellikleri olan antidiyabetiklerin kullanılması oksidatif stresle baģa çıkabilmek için tavsiye edilmektedir Ġnsülin Tedavisi Ġnsülin anabolik bir hormondur. Glikozun, yağların, proteinlerin ve nükleik asitlerin sentezi ve/veya depolanmasıyla ilgili reaksiyonları stimüle eder. Pek çok endojen maddenin hücre membranında taģınmasını, membrandaki insülin reseptörlerini aktif hale getirerek düzenler. Ġnsülin türleri hızlı-etkili, kısa-etkili, orta-etkili ve uzunetkili olmak üzere etki süreleri bakımından farklılık gösterirler. Ġnsülin enjektörleri veya insülin kalemleri vasıtasıyla insülin deri altına enjekte edilir. Diğer bir uygulama 44, 45 yolu ise insülin pompası kullanımı ile devamlı deri altı infüzyonudur. Ġnsülin tedavisinin hedefleri fetal makrozomi ve neonatal komplikasyonların engellenmesidir. GDM li hastalarda fetal ve neonatal komplikasyonların hangi glikoz düzeyinden sonra arttığı henüz tam olarak belirlenememiģtir. GDM li hastalarda insülin tedavi protokolü açlıktan ziyade, yemek sonrası kan Ģeker profiline göre yapılırsa glikoz düzeyleri daha iyi kontrol edilir ve neonatal hipoglisemi, makrozomi ve sezaryen ile doğum riski azalır. Etkisinin ortaya çıkma zamanı, pik süresi ve toplam etki süresine göre farklı insülin formasyonları mevcuttur. Ġnsülin tedavisinde hedeflenen plazma glikoz değerleri, açlık mg/dl, yemek sonrası 1. Saat < 140 mg/dl, yemek sonrası 2. saat < 120 mg/dl dir. 46 Ġnsülin Yapısı Ve Fonksiyonları Ġnsülin geni 11. kromozomda yer alan, pankreasın beta hücrelerinde sentez edilen protein yapısında, anabolik karakterde bir hormondur. Molekül ağırlığı 5808 daltondur. Ġnsülin her biri 21 ve 30 amino asit bulunan, birbirlerine disülfid bağları ile bağlı A ve B zincirlerinden oluģmaktadır. 47 Ġnsülin sekresyonunun ana uyarıcısı 15

30 glikozdur. Ġnsülin salınımı pulsatil özellik gösterir. BaĢlıca etkisi karaciğerden glikoz çıkıģını kontrol etmek olan insülin salınımına bazal insülin denir. Diğer uyaranlarla ortaya çıkan, etkisi 2-3 saat sürdükten sonra bazal seviyeye dönen insülin salınımına ise bolus (prandiyal) insülin denir. 48 Ġnsülinin glikoz metabolizmasına etkileri arasında; glikojenolizin ve glikoneogenezin inhibisyonu, yağ ve kas dokusunda glikoz alımının artması, yağ ve kas dokuda glikoz kullanımının artması ve glikojen sentezinin uyarılması yer almaktadır. 49 ġekil 2.1. A. Ġnsülin yapısı B. Ġnsan insülinin preproinsülinden oluģumu Diyabette Alternatif Tedavi Diyabetin tedavisi amacıyla bitkilerin kullanımı, Ebers papirüslerinden edinilen bilgilere göre Milattan Önce (MÖ) 1500 yıllarına kadar gitmektedir. 51 Dünyanın pek çok yerinde çeģitli bitkiler, diyabetin tedavisi için kullanılmakta olup 52, özellikle geleneksel Çin ve Hint tıbbında, bitki ve herbal özütlerden antidiyabetik ajanlar olarak uzun zamandan beri yararlanılmaktadır. 53, 54 Etnobiyolojik bilgilere göre; 800 den fazla bitki Ģeker hastalığının geleneksel tedavisinde kullanılmaktadır. 55 Kullanılan bu geleneksel bitki tedavilerinin bir kısmı bilimsel 16

31 çevrelerce dikkate alınmakta ve Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) bu alandaki çalıģmaları desteklemektedir. 56 Farklı kültürler tarafından kullanılan geleneksel bitkisel ilaçların kullanım amaçlarına uygun olup olmadıklarının bilimsel temelini oluģturmak için ve Tip II diyabetle ilgili semptomların tedavisi amacıyla yeni teropatik ilaçların keģfi için bilimsel çalıģmalar giderek artmaktadır. 57 Modern tıpta diyabet tedavisinde insülin ve oral antidiyabetikler kullanılsa da özellikle geliģmekte olan ülkelere bu ilaçların sağlanması, saklanması ve ilaçların yan etkileri gibi nedenlerden dolayı, doğal veya sentetik antidiyabetik ilaç arayıģlarına yönelim baģlamıģtır. 58 Ülkemizin çeģitli bölgelerinde de diyabet tedavisi için geleneksel bitki tedavilerine baģvurulduğu; kandaki Ģeker düzeyini düģüren bitkilerin ise; yaban mersini yaprağı, ısırganotu, zeytin yaprağı, böğürtlen yaprağı, bezelye, arpa, yulaf, ginseng, ökseotu, ıspanak, pelinotu, enginar yaprağı, havuç, hindiba, fasulye kabuğu, çiğ lahana, çiğ soğan, adaçayı, kara üzüm yaprağı, ökaliptus yaprağı, maydanoz, pırasa olduğu bilinmektedir Serbest Radikaller Ve Antioksidanlar Serbest Radikaller Serbest radikaller, bir veya daha fazla sayıda eģleģmemiģ elektron içeren atomik veya moleküler yapıdaki maddelerdir. Radikaller eģleģmemiģ elektronlarından dolayı kimyasal olarak çok aktiftirler ve ortamdaki diğer biyomoleküllere saldırarak onların biyolojik yapılarını bozarlar. Bu radikalik ve reaktif ara ürünler nükleik asitleri, proteinleri ve lipitleri oksitleyerek metabolizmada olumsuz neticeler oluģturabilirler. Antioksidan sistemler bu radikal ve reaktif ara ürünleri olumsuz etkilerini yok ederler

32 Serbest Radikaller 3 yolla oluģabilirler: Kovalent bağlı normal bir molekülün parçalarının her birinde ortak elektronlardan birisinin kalarak homolitik bölünmesi (homolitik ayrılma ile radikal oluģumu): X : Y X. + Y. (I) 2. Normal bir molekülden yalnız bir elektronun kaybı veya bir molekülün heterolitik bölünmesi (heterolitik ayrılma ile iyon oluģumu): X : Y X: - + Y.+ (II) 3. Normal bir moleküle yalnız bir elektronun eklenmesi veya transferi (elektron transferi ile radikal oluģumu ): A + e - A -. (III) Reaktif Oksijen Türlerinin OluĢumu Ve Yapısı Oksidatif Fosforilasyon: Aerobik organizmalar oksidatif fosforilasyon sayesinde, anaerobik organizmalara kıyasla daha fazla enerji üretebilme yeteneğindedirler. Aerobik metabolizmanın en önemli olumsuzluğu hücre içinde reaktif oksijen türleri (ROT) oluģumu için sürekli bir ortam yaratmasıdır. Peter Mitchell, solunum zincirindeki Adenozin trifosfat (ATP) sentezinin esas olarak mitokondri iç zarı boyunca oluģan proton gradienti ile iliģkili olduğunu ilk öneren kiģi olmuģ ve öne sürdüğü kemiozmotik teori ile daha sonra Nobel ödülü kazanmıģtır. 66 Bu teoriye göre, solunum zincirinde yer alan kompleks I, III ve IV, mitokondriyal matriks dıģına H + iyonlarını pompalayan proton pompaları olarak görev yaparlar (ġekil 2.2). Proton pompalanması için gerekli enerji, özel elektron taģıyıcılarının yardımıyla, daha pozitif redoks potansiyeline sahip olandan daha negatif redoks potansiyeline sahip olana doğru elektron transferi ile sağlanır. En son elektron alıcısı olan O 2 belli bir süre sonunda sitokrom oksidazdan tek bir elektron alır. Protonların matrikse geri akıģı, ATP sentaz 18

33 (aynı zamanda F0-F1 kompleksi veya kompleks V olarak isimlendirilir) ile sağlanırken, ATP sentazın F1 alt biriminde ATP sentezi gerçekleģir. Özellikle kompleks I (NADH dehidrogenaz) ve III (ubisemikinon) O 2 nin belli bir kısmını süperoksit anyonuna (O 2 ) dönüģtürür. Dolayısıyla mitokondride gerçeklesen bu olay, hücre içi ROT oluģturan önemli bir kaynaktır. 67 ġekil 2.2. Mitokondrideki temel ROT kaynakları ve akıģları Serbest radikaller genel olarak; reaktif oksijen türleri (Süperoksit radikali, ozon, singlet oksijen, hidrojen peroksit, hidroksil radikali, hipoklorik asit, alkoksil radikali, peroksil radikali, hidroperoksil radikali), reaktif nitrojen türleri (nitrik oksit, nitrik dioksit, peroksinitrik) ve reaktif sülfür türleri (thiyl radikali) olarak sınıflandırılırlar. 68 Hücrelerde reaktif oksijen türlerinin kaynakları; aktifleģmiģ fagositler, antineoplastik ajanlar (bleomisin, doxurobisin, andriamisin), radyasyon, alıģkanlık yapan maddeler (alkol, uyuģturucu), çevresel ajanlar (hava kirliliği yapan fotokimyasallar, pestisitler, sigara dumanı, anestezikler), stres (streste artan katekolamin sonucu katekolaminlerin oksidasyonu), küçük moleküllerin oksidasyonu (tiyoller, hidrokarbonlar, katekolaminler, flavinler), enzimler ve proteinler (ksantin oksidaz, triptofan dehidrojenaz, hemoglobin), mitokondrial elektron transport zinciri, 19

34 endoplazmik retikulum (ER) ve nükleer membran transport sistemi (sitokrom P450, sitokrom b5), peroksizomlar (oksidazlar, flavoproteinler), plazma membranı (lipooksijenaz, lipid peroksidasyonu, fagositlerde NADPH oksidaz), oksidatif stres 63, 69 yapıcı durumlar (iskemi, travma, intoksikasyon) Ģeklinde sıralanabilir. Serbest radikaller, ateroskleroz, nörodejeneratif hastalıklar, kanser, alerji, diyabet, katarakt gibi birçok hastalığın patogenezinde rol oynayan ve bu nedenle son zamanlarda üzerinde en çok çalıģılan konular arasında yer almaktadır. Mitokondrial, endoplazmik ve nükleer elektron transport sistemlerinde (sitokrom P-450), peroksizomlarda, monosit ve nötrofillerin fagositozu gibi normal metabolik olaylar sırasında bol miktarda serbest radikal üretilir. Bu radikallerin oluģumunu ve meydana getireceği hasarı önlemek için vücutta birçok savunma mekanizmaları geliģmiģtir. Eğer bu radikaller savunma mekanizmalarının kapasitesini aģarlarsa hücrelerin lipit, protein, Deoksiribonükleik asit (DNA), karbonhidrat ve enzim gibi önemli bileģenlerinde hasara neden olurlar Reaktif Oksijen Türleri Ve Özellikleri Süperoksit Anyonu (O 2 -. ): Oksidatif stres sonucu en çok oluģan ROT, süperoksit (O 2.- ) anyonudur. O 2.- moleküler oksijenin tek elektron indirgenmesiyle meydana gelir. O 2 - hem fizyolojik hem de patofizyolojik koģullarda çeģitli kaynaklardan oluģmaktadır. Mitokondri, hücre içi O 2.- için temel kaynaktır. Solunum zincirindeki taģıyıcılardan sürekli elektron kaçıģı olmakta ve elektronlar doğrudan moleküler oksijene geçerek onu O 2.- ye dönüģtürmektedir. Normal hücrelerde toplam oksijenin yaklaģık % 1-5 i O 2 - ye dönüģtürülür. 71 O 2.- oluģumunda diğer içsel kaynaklar, 72, 73 peroksizomal enzim ksantin oksidaz ve makrofaj zarına bağlı NADPH oksidazdır. Sigara dumanı ve iyonize radyasyon ise O 2 - oluģumuna yol açan en önemli dıģ 20

35 etkenlerdir. Süperoksit anyonu tek baģına reaktif bir ara ürün olarak kabul edilmez, çünkü zarlardan hızlı bir Ģekilde geçemez ve fizyolojik ph da dismutasyona uğrar. 74 Süperoksit dismutaz (SOD) enzimi tarafından katalizlenen bu nötralizasyon reaksiyonu sonucunda hidrojen peroksit (H 2 O 2 ) ve ardıģık olarak da hidroksil radikali (OH. ) gibi daha kuvvetli reaktif oksijen türleri açığa çıkmaktadır. 75 Hidrojen Peroksit (H 2 O 2 ): Moleküler oksijenin çevresindeki moleküllerden iki elektron alması veya süperoksidin bir elektron alması sonucu peroksit meydana gelir. Peroksit molekülü de iki hidrojen atomu ile birleģerek hidrojen peroksidi (H 2 O 2 ) 63, 76 oluģturur. H 2 O 2, süperoksit dismutaz tarafından katalizlenen dismutasyon reaksiyonu sonucu ortaya çıkar. Ġki süperoksit molekülü iki proton alarak H 2 O 2 ve moleküler oksijeni oluģtururlar. Reaksiyon sonucu radikal olmayan ürünler meydana geldiğinden bu bir dismutasyon reaksiyonu olarak bilinir. H 2 O 2, membranlardan geçebilen uzun ömürlü oksidandır. Kendisi bir serbest radikal olmadığı halde, reaktif oksijen türleri içine girer ve serbest radikal biyokimyasında önemli bir rol oynar. GeçiĢ metal iyonları varlığında daha da hızla gerçekleģen bir reaksiyonla süperoksit anyon radikali ile birlikte en reaktif radikal 77, 78 olan hidroksil radikalini oluģturur. 64, 79 Bu reaksiyona Haber-Weiss reaksiyonu adı verilir. Fe 2+ + H 2 O 2 O H 2 O 2 Fe 3+ + OH + OH (III) OH + OH - + O 2.. (IV) 21

36 Tiroid hücrelerinin apikal plazma membranları üzerinde bulunan NADPHoksidaz tarafından direkt olarak H 2 O 2 üretilir. H 2 O 2 üretimi, birçok bakteri türünde, fagositik hücrelerde, spermatozooda olduğu gibi hücrelerde de mitokondride, mikrozomlarda ve kloroplastlarda olur. H 2 O 2 nin reaktivitesi sınırlıdır, ancak diğer oksijen ürünlerinin, geçebilecekleri bir anyon kanalı olmadıkça çok yavaģ geçebildiği biyolojik membranlardan geçebilir. Eritrosit membranı ve vasküler endotel hücre membranı böyle bir kanala sahiptir. 79 Peroksizomlar çok önemli hücre içi H 2 O 2 kaynağıdırlar. Bu organeldeki D- amino asid oksidaz, ürat oksidaz, L-hidroksil asid oksidaz ve yağ asidi açil- CoA oksidaz gibi oksidazlar süperoksit üretmeden, bol miktarda H 2 O 2 üretimine sebep olurlar. Fakat, peroksizomlarda katalaz aktivitesi çok yüksektir. Bu sebeple bu 79, 80 organelden sitozole ne kadar H 2 O 2 geçtiği bilinmemektedir. Hidroksil Radikali (OH. ): Hidroksil radikali, kimyada en aktif radikal olarak bilinir. Bu nedenle in vivo oluģan bir OH - radikali hemen her moleküle saldırır ve oluģtuğu yerde de büyük hasara neden olur. Radikal olmayan biyolojik moleküllerle 60, 63, 79, 81, 82 zincirleme reaksiyonları baģlatır. Hidroksil radikali, hidrojen peroksitin geçiģ metalleri varlığında indirgenmesi ile (Fenton reaksiyonu) oluģan son derece reaktif bir radikaldir. Ayrıca hidrojen peroksitin süperoksit radikali ile reaksiyonu sonucunda da (Haber-Weiss reaksiyonu) meydana gelir. Bu reaksiyon katalizörsüz çok yavaģ olduğu halde Fe 3+ katalizörlüğünde çok hızlı 60, 63 oluģur. Fe 3+ + O 2 Fe 2+ + O 2 Fe 2+ + H 2 O 2 Fe 3+ + OH + OH (Fenton reaksiyonu) O H 2 O 2 OH + OH - + O 2 (Haber-Weiss reaksiyonu) 22

37 Suyun yüksek enerjili iyonize edici radyasyona maruz kalması sonucunda da hidroksil radikali oluģur. Bugünkü bilgiler ıģığında OH nin detoksifikasyonundan sorumlu bir enzim bulunmamaktadır. OH tarafından indüklenen doku hasarı, geçiģ grubu metal iyonlarının, albumin, seruloplazmin, ferritin, transferrin ve metallotiyonein gibi proteinler tarafından bağlanması ile önlenmektedir. 83 Hidroksil radikali, organik ve inorganik bileģiklerde elektron transfer tepkimelerine neden olur. Ancak normalde OH - radikali oluģamaz. Çünkü OH - oluģumu için moleküler oksijenin üç değerlikli olarak indirgenmesi gerekir ki, bu oldukça zordur. OH. meydana gelebilmesi için O 2 - ve H 2 O 2 gereklidir. Bunlarda süperoksit dismutaz (SOD), Katalaz (CAT) veya Glutatyon peroksidaz (GSH-Px) sistemiyle uzaklaģtırılır. Böylece fizyolojik Ģartlarda fazla miktarlarda OH. oluģamaz. Bu üç enzim intrasellüler 79, 84, 85 major antioksidanlardır. Singlet Oksijen ( 1 O 2 ): Enerji absorbsiyonu ile oksijenin paylaģılmamıģ dıģ elektronlarını değiģtirerek aynı ya da farklı orbitale yerleģebilirler. UyarılmıĢ haldeki bu oksijene singlet oksijen adı verilir. Singlet oksijen eģleģmemiģ elektron içermediğinden dolayı serbest radikal değildir. Bununla beraber dönme yönlerinin farklılığından dolayı oksijenin yüksek reaktif formudur. Singlet oksijen, Deoksiribonükleik asit (DNA), Ribonükleik asit (RNA), proteinler, lipitler ve sterolleri kapsayan çok sayıda biyolojik hedeflerle reaksiyona girerek hücrede zararlı etkilere neden olur. 86 Nitrik Oksit (NO ) Ve Nitrojen Dioksit (NO 2 ): Nitrik oksit ve nitrojen dioksit eģleģmemiģ elektronları ile birer radikaldirler. Nitrojen dioksit, nitrik oksitin oksijen ile reaksiyona girmesi sonucu meydana gelir. NO 2 oldukça zehirli ve çok güçlü bir oksidantdır. Oksijen redüksiyonu sırasında NO 2 ye maruz kalması durumunda araģidonik asit metabolizmasının NO 2 konsantrasyonuna bağlı olarak değiģtiği 23