Ratlarda iskemi/reperfüzyon esnasında insulin ve metformin verilmesinin kalbi koruyucu etkisi
The Cardioprotective Effect Of  Insulin And Metformin Administration in acut Ischemia / Reperfusion in rats
Yazar: SİNAN HAMARAT
Danışman: PROF. DR. NURCAN DURSUN
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: DNA = DNA ; DNA hasarı = DNA damage ; Kalp = Heart ; Metformin = Metformin ; Reperfüzyon = Reperfusion ; Reperfüzyon lezyonu = Reperfusion injury ; Sıçanlar = Rats ; İnsülin = Insulin ; İskemi = Ischemia

Özet:
Metforminin adenozin monofosfatazın aktive ettiği protein kinaz (AMPK) aktivasyonu yolu ile kalp yetmezliği olan hayvanlarda ROS oluşumunu azalttığı, kardiyomyositleri oksidatif stresden koruduğu gösterilmiştir. İskemi reperfüzyon (I/R) esnasında tek başına insulin ile muamelenin myositlere glukoz girişini artırdığı, myositleri serbest yağ asitleri yerine glukozdan enerji eldesine yönlendirdiği buna bağlı mitokondrial hasarı ve apopitozu azalttığı görüşü hakimdir. Bu çalışmanın amacı DNA hasarını azaltmada insulin ve metforminin rolünü göstermek, birlikte verilmesinin sinerjik etki yapıp yapmadığını ortaya koymaktır. 
Çalışmamızda   4 aylık toplam 48 adet Spraque Dawley erkek sıçan 4 grup olarak çalışıldı. 1. grup; I/R yapılan (KONT), 2.grup; I/R + metformin verilen (MET, 2 mM/L), 3.grup; I/R+ insülin verilen (İNS 3 IU/L), 4.grup; I/R+ metformin ve insülin verilen (MET+İNS). Anestezi altında kalpler alınıp, Langendorff perfüzyon sistemine asıldı (n=6), Krebs - Henseleit ile perfüze edildi. İlk 5 dk perfüzyon, sonrasında 30 dk global iskemi ve bir saat reperfüzyon yapıldı. İnsulin ve metformin reperfüzyon esnasında perfüzata eklendi. Bu süreçler içerisinde ventrikül basınç kayıtları alındı. Ayrıca I/R yapılan ilave 4 grup hayvanda ventrikül basınç kaydı yapılmadan, reperfüzyon bitiminde myositleri izole edilerek Komet tekniği ile DNA hasarı tesbit edildi. Grupların verileri kendi içerisinde eşleştirilmiş örneklem t-testi, gruplar arası farklılıklar için ANOVA testi kullanılarak değerlendirildi. 
Ventrikül fonksiyon verileri karşılaştırıldığında iskemi öncesi sol ventrikül sistolik, diyastolik basınçlarında ve basınç gelişiminde gruplar arasında önemli farklılık gelişmemiştir. Reperfüzyon esnasında metformin ve insulin verilen grupların basınç değerlerinde anlamlı değişikler bulunmuştur. DNA hasarı kontrole göre diğer üç grupta önemli derecede azalmıştır (MET p<0,003, İNS p<0,02, MET+İNS p<0,005). 
Bu çalışmada DNA hasarını azaltmada hem insulin hem de metforminin etkili olduğu ilk defa gösterilmiştir. Birlikte verilmesinin DNA hasarı azaltmada ekstra etkisi bulunmamıştır. 

Anahtar kelimeler: İskemi/Reperfüzyon, DNA hasar, İnsulin, Metformin, Langendorff

Abstract:
Many studies have shown that metformin reduces the formation of ROS by AMP-aktivated protein kinase (AMPK), it protects myocytes from oxidative stress . During I / R, the treatment with insulin alone increases the entry of glucose into the myocyte, energy production of myoctes was supplied from glucose rather than free fatty acids, consequently reduces mitochondrial damage and apoptosis. This study aimed to show that insulin and metformin reduce DNA damage.
In our study, 4-month, total 48 Sprague Dawley male rats were used in four groups. Group 1; I / R (CONT), Group 2; I / R + given metformin (MET, 2 mM/L added to the perfusion fluid, Group 3; I / R + given  insulin (INS 3 IU/L, as group 2), Group 4; I / R given  metformin and insulin (INS + MET, as group 2 and 3)(n=6). Hearts taken under anesthesia were hanged up Langendorff perfusion system, perfused with Krebs – Henseleit. After 5 minutes perfusion, global ischemia were created for 30 minutes and reperfusion for one hour. In these processes,  the ventricular pressures were recorded. In addition, four groups of animals were created the I / R in the hearts but without ventricular pressures were recorded, after I / R, myocytes were  isolated and used DNA damage determination by comet technique.
When ventricular function datas were compared to each other, there are  no significantly differences between groups in left ventricular systolic and diastolic pressures and pressure development before ischemia. During administarion of  metformin and insulin to groups, blood pressure parameters were found significantly changes. DNA damage was significantly decreased in the three groups compared to the control group (MET p<0.003, INS p<0.02, MET+INS p<0.005).
In this study showed first time that both metformin and insulin administration during reperfusion reduced DNA damage in hearts. Metformin and insulin of co-administration haven't extra effect on DNA damage reducing. 

Keywords:   Ischemia / reperfusion, DNA damage, İnsulin, Metformin, Langendorff