Adiponektin'in glukoz ve yağ asidi alınmasından ve taşınmasından sorumlu genlerin ifadeleri üzerine etkisinin in vitro kardiyak hücre modellerinde araştırılması
Investigation of the effect of adiponectin on expressions of genes responsible for glucose and fatty acid uptake and transport in in vitro cardiac cell models
Yazar: MİNEL CAN EKİN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖZLENEN ŞİMŞEK PAPUR
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Adiponektin = Adiponectin ; Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetes mellitus-tip 2 = Diabetes mellitus-type 2 ; Kardiyomiyopatiler = Cardiomyopathies

Özet:
Kardiyovasküler Hastalıklar; periferik arter, koroner arter, kalp kapağı, kalp kası ve doğuştan kalp hastalıklarından aritmilere ve kalp yetmezliğine kadar uzanan bir grup hastalığı içermektedir. Kardiyomiyopatiler, kalp yetmezliğinin önde gelen nedeni olan ve hipertansiyon, kalp kapağı hastalığı, iskemik kalp hastalığı veya doğuştan gelen kalp yetmezliği gibi ikincil nedenlerin yokluğunda miyokardın yapısal veya işlevsel bozuklukları ile tanımlanan çeşitli hastalık grubunu oluşturur. Diyabetik Kardiyomiyopati (DCM) geleneksel faktörler olan koroner arter hastalığı, hipertansiyon, kongenital kalp hastalıkları veya valvuler kalp hastalıklarıyla ilişkili olmayan, diyabet ile ilişkili yapısal ve fonksiyonel miyokard bozukluğudur. Sağlıklı kalpte, enerji kaynağı olarak glukoz ve uzun zincirli yağ asidi eşit oranda kullanılır. Ayrıca, glukoz ve uzun zincirli yağ asidi alımında ve taşınmasında dinamik bir denge vardır. Kalpte, yağ asidi ve glukoz alımında-taşınmasında görevli genlerin (CD36, GLUT4) vezikül aracılığıyla translokasyonunun inhibisyonu veya kalıcı olarak sarkolemmaya konumlanması sonucunda Diyabetik Kardiyomiyopati hastalığı gelişir. 
Adiponektin, yağ dokusu tarafından büyük oranda sentezlenen ve salgılanan bir adipokindir. Adiponektin, normal plazmada 5-30 μg/mL düzeyinde bulunmaktadır.  Abdominal yağlanma, insülin direnci ve tip 2 diyabette adiponektin konsantrasyonu azalmaktadır. Adiponektin, kalpte iskelet kası tarafından yağ asidi oksidasyonunu ve glukoz alımını artırarak insülin direncini önlemektedir.
Çalışma kapsamında, Adiponektin'in in vitro kardiyak hücre hattında glukoz ve yağ asidi alımından ve taşınmasından sorumlu genlerin ifade değişimlerine etkisinin araştırılması amaçlandı. Proje kapsamında H9c2 hücre hattının kardiyak hücre özelliğini koruduğunun doğrulanması amacıyla immünofloresan deneyi yapıldı. In vitro kardiyak hücre hattında bazal, hipoglisemi ve hiperglisemi şartları uygulanarak Diyabetik Kardiyomiyopatinin taklit edildiği model oluşturuldu. Oluşturulan Diyabetik Kardiyomiyopati modelinde adiponektinin glukoz ve yağ asidi alımı-taşınımından sorumlu olan GLUT4 ve CD36'nın protein düzeyindeki ifade değişimlerine etkisi Western blot yöntemiyle saptandı. 
Yapılan çalışma sonrasında belli zaman aralıklarında insülin sinyal yolağında etkili GLUT4 ekspresyonlarında artış gözlemlendi. Böylece farklı doz ve zamanlarda APN uygulamasının hücre içerisine glukoz alımında etki gösterebileceğini ve DCM tedavisinde de etkili olabileceğini saptadık.

Abstract:
Cardiovascular Diseases; It includes a group of diseases ranging from peripheral artery, coronary artery, heart valve, heart muscle and congenital heart diseases to arrhythmias and heart failure. Cardiomyopathies constitute a diverse group of diseases defined by structural or functional disorders of the myocardium in the absence of secondary causes such as hypertension, heart valve disease, ischemic heart disease or congenital heart failure, which are the leading cause of heart failure. Diabetic Cardiomyopathy (DCM) is a structural and functional myocardial disorder associated with diabetes that is not associated with the traditional factors of coronary artery disease, hypertension, congenital heart disease or valvular heart disease. Diabetic Cardiomyopathy is diagnosed with the development of cardiomyopathy in the presence of diabetes, independent of hypertension and coronary artery disease. In a healthy heart, glucose and long-chain fatty acids are used equally as energy sources. There is a dynamic balance in their uptake and transport. In the heart, diabetic cardiomyopathy develops as a result of the inhibition of vesicle-mediated translocation of proteins (CD36, GLUT4) responsible for fatty acid and glucose uptake and transport or their permanent placement in the sarcolemma.
Adiponectin is an adipokine synthesized and secreted largely by adipose tissue. Adiponectin is at a level of 5-30 μg/mL in normal plasma; adiponectin concentration decreases in abdominal adiposity, insulin resistance and type 2 diabetes. Adiponectin prevents insulin resistance by increasing fatty acid excretion and glucose by skeletal muscle.
The aim of the study is to investigate the effect of adiponectin on the expression changes of genes responsible for glucose and fatty acid uptake and transport in in vitro cardiac cell lines. Within the scope of the project, the confirmation of the H9c2 cell line as a cardiac cell will be shown by immunofluorescence analysis. By creating two different cardiac in vitro cell models that mimic diabetic cardiomyopathy, the effect of adiponectin on the expression changes of GLUT4 and CD36 genes under basal, hypoglycemic and hyperglycemic conditions will be determined by Western blot method. This study aims to define new mechanisms that play a role in the pathogenesis of diabetic cardiomyopathy. 
After conducting the studies, an increase in GLUT4 expressions effective in the insulin signaling pathway was observed at certain time intervals. Thus, we determined that APN application at different doses and times may have an effect on glucose uptake into the cell and may also be effective in DCM treatment.