Sıçanlarda streptozotosin ile oluşturulan diyabet modelinde glp-1'in anksiyete benzeri davranış ile ilişkisinin araştırılması
Investigation of the relationship of glp-1 with anxiety-like behaviour in streptozotocin induced diabetic rats
Yazar: GÜVEN GÜVENDİ
Danışman: PROF. DR. NAZAN UYSAL HARZADIN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Anksiyete = Anxiety ; Anksiyete bozuklukları = Anxiety disorders ; Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetes mellitus-tip 2 = Diabetes mellitus-type 2 ; Glukagon benzeri peptid-1 = Glucagon-like peptide-1 ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Streptozotosin = Streptozotocin ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Giriş: Glukagon-benzeri peptid-1 (GLP-1), çoğunlukla distal ileumdan salgılanan, glukozla uyarılan insülin sentezini artıran ve glukagon sekresyonunu düşüren bir inkretindir. GLP-1, plazmadaki dipeptidil-peptidaz 4 (DPP-4) enzimi tarafından inaktive edilmektedir. GLP-1'in anksiyete üzerine etkisi belirsizdir. Anksiyetenin diyabetik kişilerde daha sık görüldüğü iyi bilinmektedir. 
Amaç: Bu çalışmanın amacı, diyabetik sıçanlarda GLP-1 ve anksiyete benzeri davranış ilişkisini araştırmaktır.
Yöntem: Çalışmada kullanılan dişi Wistar Albino cinsi sıçanlar dört gruba ayrılmıştır; (1) Sitagliptin (DPP-4 enzim inhibitörü), (2) Diyabet+sitagliptin, (3) Diyabet, (4) Kontrol. Diyabet oluşturmak amacı ile streptozotosin (intraperitonal, tek doz, 40 mg/kg) verildi. Kırksekiz saat sonra kan glukoz düzeyi 250 mg/dl'den yüksek olan sıçanlar diyabetik olarak kabul edildi. Sitagliptin 21 gün boyunca 20mg/kg, oral yolla verildi. Deneklerin anksiyete seviyeleri açık alan ve yükseltilmiş artı labirent testleri ile değerlendirildi. Prefrontal korteks, ileum ve plazma GLP-1 ve GLP-1 reseptör seviyeleri ELISA ve immünohistolojik inceleme ile değerlendirildi.
Bulgular: Diyabetik olmayan sıçanlarda sitagliptin anksiyete düzeylerini artırmış, prefrontal kortekste GLP-1 ve GLP-1 reseptör düzeyleri ile plazma GLP-1 düzeylerini azaltmıştır (p <0.05). Ayrıca, anksiyete ile prefrontal korteksteki GLP-1 reseptör düzeyleri arasında güçlü bir pozitif korelasyon bulunmuştur (r = 0.63, p <0.01). Diyabetik sıçanlar yükseltilmiş artı labirent testinde daha fazla anksiyete benzeri davranış sergilemiştir (p <0.05). Diyabetik sıçanlarda prefrontal kortekste GLP-1 reseptör düzeyleri azalmıştır (p <0.05). İleum GLP-1 ve GLP-1 reseptör düzeyleri ise diyabetik sıçanlarda düşük bulunmuştur (p <0.05). Diyabetiklerde sitagliptin anksiyete benzeri davranışı etkilememiş, prefrontal korteks ve ileum GLP-1 reseptör düzeylerini değiştirmemiş; ancak ileum GLP-1 düzeylerini azaltmıştır (p <0.05). 
Sonuç: GLP-1'in sağlıklı sıçanlarda prefrontal korteks GLP-1 seviyesi ile korele olarak anksiyete benzeri davranışı artırdığı, diyabetik sıçanlarda ise prefrontal korteks GLP-1 seviyelerini ve anksiyete benzeri davranışı etkilemediği görülmüştür.

Anahtar sözcükler: GLP-1, anksiyete benzeri davranış, diyabet, sitagliptin

Abstract:
Introduction: Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) is an incretin that is secreted mostly in the terminal ileum and increases glucose-induced insulin synthesis while decreasing glucagon secretion. GLP-1 is inactivated by the dipeptidyl-peptidase 4 (DPP-4) enzyme in the plasma. The effect of GLP-1 on anxiety is unclear. It is well-known that anxiety is more common in diabetics. 
Aim: The aim of this study was to investigate the relationship of GLP-1 with anxiety-like behavior in diabetic rats.
Method: Female Wistar Albino rats were divided into four groups; (1) Sitagliptin (DPP-4 enzyme inhibitor), (2) Diabetes+sitagliptin, (3) Diabetes, (4) Control. Diabetes was induced by streptozotocin (single 40mg/kg, intraperitoneally). After forty eight hours rats with blood glucose levels higher than 250mg/dL were considered as diabetic. Sitagliptin was given 20mg/kg orally for 21 days. Anxiety levels were evaluated with open field and elevated plus maze tests. GLP-1 and GLP-1 receptor levels in ileum, prefrontal cortex tissues and plasma were evaluated with ELISA and immunohistologic examination.
Results: In non-diabetic rats, sitagliptin increased anxiety levels, decreased plasma GLP-1 levels as well as both GLP-1 and GLP-1 receptor levels in prefrontal cortex (p<0.05). Also, there was a strong positive correlation between anxiety and prefrontal cortex GLP-1 receptor levels (r=0.63, p<0.01). Diabetic rats exhibited greater anxiety-like behavior in the elevated plus maze test (p<0.05). GLP-1 receptor levels in prefrontal cortex were decreased in diabetic rats (p<0.05). Both GLP-1 and GLP-1 receptor levels in ileum were decreased in diabetic rats (p<0.05). Sitagliptin use in diabetics didn't affect anxiety-like behavior or change ileum and prefrontal cortex GLP-1 receptor levels; but decreased ileum GLP-1 levels (p<0.05).
Conclusion: GLP-1 created anxiety-like behavior in healthy rats as correlated with the prefrontal cortex GLP-1 levels; but didn't affect prefrontal cortex GLP-1 levels or anxiety-like behaviour in diabetic rats.

Key Words: GLP-1, anxiety-like behaviour, diabetes, sitagliptin