Deneysel diyabetik nefropatide bor'un PAR1 Aracılı NLRP3 inflamazomu üzerine etkilerinin moleküler ve patolojik yöntemlerle araştırılması
Investigation of the effects of boron on PAR1-mediated NLRP3 inflammasome in experimental diabetic nephropathy using molecular and pathological methods
Yazar: MÜGE METİN ATALAY
Danışman: PROF. DR. AYDIN ÇEVİK
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Patoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Diyabetik nefropati (DN), yaşam kalitesini bozan ve son dönem böbrek yetmezlikleri ile sonuçlanabilen, diyabetin mikrovasküler komplikasyonlarından biridir. Böbrek dokusunda artan inflamatuar hücrelerin ve yangısal süreçlerin DN' nin potansiyel modülatörleri olduğunu düşündürmektedir. Bu çalışma; diyabetik nefropatide inflamasyonun rolü ve borik asitin diyabetik nefropati üzerine anti-trombotik, anti-inflamatuar etkilerini açıklamak için planlanmıştır.
Çalışmada streptozotosin (50 mg/kg intraperitoneal) ile diyabetin indüklendiği Sprague Dawley ırkı ratlara 63 gün boyunca oral gavaj ile borik asit (50, 100 ve 200 mg/kg) tedavisi uygulandı. Haftalık canlı ağırlık ve açlık kan glukoz seviyeleri ölçüldü. Deney sonunda biyokimyasal, moleküler ve serolojik parametrelerin araştırılması için kan, pankreas ve böbrek dokusu alındı. Böbrek ve pankreas dokusu histopatolojik (hematoksilen-eosin, periodic acid schiff) olarak incelendi. Böbrek dokusunda immunohistokimyasal (NLRP3, kaspaz-1, NF-κβ, PAR-1, ki67, VEGF), real-time qPCR (NLRP3 ve PAR-1), Western Blot (NLRP3, kaspaz-1, NF-κβ, PAR-1), ELİSA (IL-18 ve IL-1β) yöntemleri kullanılarak inceleme yapıldı. Serum örneklerinde trombin aktivasyonu, böbrek fonksiyon testleri (albümin, kreatinin, üre nitrojen ve ürik asit) ölçüldü. 
İstatistiksel analizler sonucunda; borik asit verilen diyabetik rat gruplarındaki canlı ağırlık artışının; kontrol ve STZ+insülin gruplarından düşük, diyabet grubuna benzer olduğu tespit edildi. Borik asit tedavisi alan diyabetik ratlar açlık kan glikoz seviyesi bakımından kontrol ve diyabet gruplarından farklı ancak STZ+insülin grubuna yakın iyileşme sağladığı görüldü. Tübüler ve glomeruler yapının kontrol ve STZ+insülin grubuyla benzer olduğu görüldü. Diyabet grubunda artan NLRP3, kaspaz-1, NF-κβ, IL-18, IL-1β, PAR-1 ekspresyonları ve trombin aktivasyonunun borik asit uygulaması ile STZ+insülin grubuna yaklaştırarak iyileşme sağladığı tespit edildi. Kontrol ve/veya STZ+insülin grubuna en yakın sonucun STZ+BA200 grubuna ait olduğu görüldü. 
Sonuç olarak; PAR-1' in yukarı regülasyonunun NLRP3 aktivasyonuna aracılık ettiği ve borik asitin anti-inflamatuar etkisinin bu sinyal yolaklarını inhibe ederek nefroprotektif etki gösterdiği düşünülmektedir.

Abstract:
Diabetic nephropathy (DN) is one of the microvascular complications of diabetes that impairs life and may result in end-stage renal failure. Increased inflammatory changes and inflammation in kidney tissue suggest that they are potential modulators of DN. This work; The role of diabetic nephropathy treatment and the anti-thrombotic, anti-inflammatory effects of boric acid on diabetic nephropathy are planned to be revealed.
In the study, diabetes was induced with streptozotocin (50 mg/kg intraperitoneally) in Sprague Dawley rats, combined with boric acid (50, 100 and 200 mg/kg) by oral gavage for 63 days. Weekly body weight and fasting blood glucose levels were measured. At the end of the experiment, blood, pancreas and kidney tissue were taken because biochemical, strict and serological individuals were found. Kidney and pancreatic tissues were examined histopathologically (hematoxylin-eosin, periodic acid Schiff). In kidney tissue, immunohistochemistry (NLRP3, caspase-1, NF-κβ, PAR-1, ki67, VEGF), real-time qPCR (NLRP3 and PAR-1), Western Blot (NLRP3, caspase-1, NF-κβ, PAR- ) 1), ELISA (IL-18 and IL-1β) methods were examined. Thrombin activation and kidney function tests (albumin, creatinine, urea nitrogen and uric acid) were measured in serum samples.
Statistical analysis results; Live weight gain in diabetic rats given boric acid; It was found to be lower than the control and STZ+insulin groups, and similar to the diabetes group. Fasting blood glucose levels of diabetic rats receiving boric acid treatment were different from the control and diabetes groups, but the STZ + insulin group showed close improvement. Tubular and glomerular women were found to be similar to the control and STZ+insulin group. Increased NLRP3, caspase-1, NF-κβ, IL-18, IL-1β, PAR-1 expressions and thrombin activation during the diabetes period were determined by boric acid application and healing rates, mainly by approximating STZ+insulin. It was observed that the closest result in the control and/or STZ+insulin group was in the STZ+BA200 group. 
In conclusion; Upregulation of PAR-1 mediates NLRP3 activation and boric acid exerts its anti-inflammatory effects where it exerts nephroprotective effects by inhibiting these signaling pathways.