Diyabetik nöropati oluşturulan ratlarda taurinin Nrf2/HO-1 sinyal yolağı üzerine etkisi
The effect of taurine on Nrf2/HO-1 signaling pathway on diabetic neuropathy in rats
Yazar: CAN ALİ AĞCA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MEHMET TUZCU
Fırat Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Diyabet hastalığında önemli sekonder komplikasyonlardan biri olan diyabetik nöropatinin olumsuz etkilerinin giderilmesi, hasta bireylerin yaşam kalitelerini artırmak açısından önem taşımaktadır. Taurin, metiyonin ve sistein metabolizmasından türeyen endojen antioksidan özelliğe sahip yarı esansiyel bir amino asittir. Bu çalışmanın amacı; taurinin, streptozotosin (STZ) ile diyabetik nöropati oluşturulan ratların beyin dokusundaki, nükleer faktör E2 ilişkili faktör 2 (Nrf2) ve hem oksijenaz 1 (HO-1) sinyal yolağı üzerine muhtemel etkilerinin araştırılmasıdır. Ayrıca; glukoz taşıyıcı protein 1 (GLUT1), glukoz taşıyıcı protein 3 (GLUT3) proteinlerinin düzeyleri ile serum malondialdehit (MDA) düzeyleri üzerine taurinin etkisi incelenmiştir. Araştırmada, toplam 40 adet (180±20 g), 8 haftalık yaşta, erkek Wistar albino ırkı rat kullanıldı. Hayvanlar her grupta 10?ar adet rat olacak şekilde rastgele 4 gruba ayrıldı. (i) Kontrol grubu (n=10): tek doz serum fizyolojik (SF) enjekte edilen grup. (ii) Taurin grubu (n=10): SF enjekte edilen ve çalışma boyunca içme suyuna taurinin %2 (w/v) karıştırılarak verilen grup. (iii) STZ grubu (n=10): STZ?nin (60 mg/kg i.p.) tek doz olarak uygulandığı grup. (iv) STZ+Taurin grubu (n=10): STZ?nin (60 mg/kg i.p.) tek doz olarak uygulandığı ve çalışma boyunca taurinin %2 (w/v)  oranında içme suyuna karıştırılarak verildiği grup. Araştırma 8 hafta sürdü. Çalışma sonunda, STZ grubunda, kontrol grubuna kıyasla MDA düzeyinin yükseldiği (P<0.001), STZ+Taurin grubunda ise STZ grubuna oranla önemli ölçüde düştüğü belirlenmiştir (P<0.05). Beyin dokusunda; GLUT1 ve GLUT3 proteinlerinin düzeylerinin, STZ grubunda önemli ölçüde azaldığı görülürken (P<0.001), bunun aksine STZ+Taurin grubunda STZ grubuna oranla anlamlı bir artış gösterdiği gözlenmiştir (P<0.05). Nrf2 ve HO-1 proteinlerinin düzeylerine bakıldığında ise; STZ grubunda, kontrol grubuna kıyasla önemli ölçüde bir azalma (P<0.001), STZ+ Taurin grubunda ise STZ grubuna kıyasla Nrf2 ve HO-1 proteinlerinin düzeylerine anlamlı bir artış olduğu saptanmıştır (P<0.001). Sonuç olarak, diyabetik nöropati oluşturulan ratlarda taurin suplemantasyonunun, Nrf2 protein düzeyini artırarak Nrf2/HO-1 sinyal yolağını aktifleştirdiği ve diyabetik nöropati gelişiminde önemli rol oynayan oksidatif hasarı önlemeye yardımcı olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
Eliminating the adverse effects of diabetic neuropathy, which is one of the secondary complications of diabetes mellitus, is an important objective to improve the life quality of patients. Taurine; is a free amino acid, which has endogenous antioxidant properties derived from the metabolism of methionine and cysteine. The aim of this study is; to investigate the possible effects of taurine on nuclear factor-E2-related factor 2 (Nrf2) and the heme oxygenase 1 (HO-1) signaling pathway in the brain tissue of diabetic neuropathy induced rats with streptozotocin (STZ). In addition, the effect of taurine on glucose transporter protein 1 (GLUT1), glucose transporter protein 3 (GLUT3) levels and serum malondialdehyde (MDA) levels were also examined. Male Wistar albino rats (180±20 g, n=40, 8 weeks old) were used in this study. The animals were assigned randomly to 4 groups and each group contained 10 animals; (i) control group (single dose intraperitoneally (i.p.) saline injected group). (ii) Taurine group; Saline injected and taurine received (2 % w/v, dissolved in water). (iii) STZ group; 60 mg/kg, (i.p.) injected with a single dose STZ. (iv) STZ+Taurine group; 60 mg/kg, (i.p.) injected with a single dose STZ and taurine received (2 % w/v, dissolved in water) group. Study finished after 8 weeks. At the end of this study; MDA levels increased in STZ group compared to control group (P<0.001),  and it was decreased significantly in STZ+Taurine group in comparison to STZ group (P<0.05). In brain tissue; the protein levels of GLUT1 and GLUT3 were significantly decreased in STZ group (P<0.001) and increased conversely in STZ+Taurine group when compared to STZ group (P<0.05). When Nrf2 and HO-1 protein levels considered; the STZ group levels were distincly lower in comparison to control group (P<0.001) and Nrf2 and HO-1 protein levels were higher in STZ+Taurine group compared to STZ group (P<0.001). In conclusion; taurine supplementation on diabetic neuropathy induced rats, enhances Nrf2 protein levels and activates Nrf2/HO-1 signaling pathway, thus; improves prevention of oxidative stress that plays a major role in the development of diabetic neuropathy.