Ratlarda deneysel olarak oluşturulmuş Tip-2 Diabetes mellitus'a bağlı diyabetik nefropatinin bazı dönemlerinde miRNA'nın non-invaziv biyobelirteç olma potansiyelinin araştırılması
Investigation of the potential of miRNAs as non-invasive biomarkers in the stages of diabetic nephropathy associated with experimentally induced Type 2 Diabetes mellitus in rats
Yazar: MUSTAFA GÜVEN
Danışman: PROF. DR. EBUBEKİR CEYLAN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / İç Hastalıkları (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine

Özet:
Diabetes mellitus (DM) 21. Yüzyılda bulaşıcı olmayan hastalıklar arasında bir pandemi olarak nitelendirilmekte ve büyük bir toplum sağlığı problemi oluşturmaktadır. Gelecek yıllarda toplumun çok daha büyük bir kısmını etkilemesi beklenilmektedir. Tedavi ve kontrolün maliyeti ekonomik açıdan büyük önem taşımaktadır. Hastalarda DM'a bağlı çeşitli komplikasyonlar gelişmektedir. Bu komplikasyonlar akut ve kronik komplikasyonlar olarak sınıflandırılmaktadır. Akut komplikasyonlar; diyabetik ketoasidoz ve nonketotik hiperosmolar komadır. Kronik komplikasyonları ise makro ve mikro vasküler hasarlardır. Makrovasküler hasar sonucunda koroner kalp hastalığı, miyokard enfarktüsü, kalp yetmezliği, inme gibi kardiyovasküler hastalıkların oluşma riski artmaktadır. Mikrovasküler hasar sonucunda diyabetik nefropati, retinopati ve nöropati gibi diyabetik komplikasyonlar sıklıkla ortaya çıkarak refahı ve yaşam sürelerini olumsuz etkilemektedir. 
Diyabetik nefropati (DN), DM'li hastaları etkileyen yaygın bir komplikasyondur. DN diyabete bağlı sekonder olarak gelişen progresif bir böbrek hastalığıdır ve son dönem böbrek yetmezliğinin ana nedenlerindendir. Yapılan bu çalışmada, tip-2 diabetes mellitus'un mikrovasküler komplikasyonlarından biri olan diyabetik nefropatinin oluşumuna kadar görülen insülin direnci, diabetes mellitus ve diyabetik nefropati döneminde miRNA-21-5p, miRNA-34a-5p, miRNA-124-3p'nın non-invaziv biyobelirteç olma potansiyelleri araştırılmıştır.
miRNA-21-5p'nin idrar örneklerindeki dönemsel ekspresyon düzeylerinin down regüle olduğu ancak istatistiksel olarak anlamlı olmağı  görüldü (p>0,05). miRNA-34a-5p ve miRNA-124-3p ise hem diyabetik nefropati (DN-U) hem de diabetes mellitus (DM-U) gruplarında anlamlı bir down regülasyon göstermiştir. miRNA-34a-5p için DM döneminde kat değişiminin 13,58 olduğu (p=0,005) ve DN döneminde kat değişiminin 8,68 (p=0,004) olduğu görülmüştür. miRNA-124-3p için DM döneminde kat değişiminin 7,6 olduğu (p=0,02) ve DN döneminde kat değişiminin 7,55 (p=0,009) olduğu görülmüştür. Özellikle miRNA-34a-5p ve miRNA-124-3p'nin idrar örneklerinde daha belirgin bir şekilde ifade edilmesi, bu moleküllerin diyabetik süreçlerin tanısında potansiyel biyobelirteçler olabileceğini düşünülmesini sağlamıştır. Bu çalışma ile hem hayvanlar hem de insanların ratlarla olan yüksek homolojisi sebebiyle hem veteriner hekimlikte hem de beşeri hekimlikte kullanabileceği düşünülmektedir. miR-34a-5p ve miR-124-3p'nin idrar örneklerindeki ekspresyon düzeyleri, diabetes mellitus'un diyabetik ve diyabetik nefropati dönemleri arasında anlamlı farklılıklar görülmektedir. Bu farklılıklar, bu miRNA'ların her klinik döneme özgün biyobelirteçler olarak kullanılabileceğini desteklemektedir. Kan ve idrar örneklerinden elde edilen miRNA verilerinin, diyabetik nefropatinin erken dönemde tanınmasında invaziv biyopsi gibi geleneksel yöntemlere kıyasla daha kolay, hassas ve uygulanabilir bir alternatif sunacağı düşünülmektedir. Ayrıca miR-34a-5p ve miR-124-3p'nin bir kombinasyon halinde ölçülmesi, tek bir biyobelirteç kullanımına kıyasla daha yüksek duyarlılık ve özgüllük sağlayabilir. Diyabetik nefropati gibi komplikasyonların tanı ve tedavi süreçlerinde miRNA'ların kullanımı ile ilgili olarak yeni çalışmalara ihtiyaç duyulduğu düşünülmektedir.

Abstract:
Diabetes mellitus (DM) is characterised as a pandemic among non-communicable diseases in the 21st century and constitutes a major public health problem. It is expected to affect a much larger proportion of the society in the coming years. The cost of treatment and control is of great economic importance. Patients develop various complications related to DM. These complications are classified as acute and chronic complications. Acute complications are diabetic ketoacidosis and nonketotic hyperosmolar coma. Chronic complications are macro and micro vascular damage. Macrovascular damage increases the risk of cardiovascular diseases such as coronary heart disease, myocardial infarction, heart failure and stroke. As a result of microvascular damage, diabetic complications such as diabetic nephropathy, retinopathy and neuropathy frequently occur, negatively affecting well-being and life expectancy. 
Diabetic nephropathy (DN) is a common complication affecting patients with DM. DN is a progressive kidney disease secondary to diabetes and is one of the main causes of end-stage renal failure. In this study, we investigated the potential of miRNA-21-5p, miRNA-34a-5p, miRNA-124-3p as non-invasive biomarkers during the period of insulin resistance, diabetes mellitus and diabetic nephropathy until the formation of diabetic nephropathy, one of the microvascular complications of type-2 diabetes mellitus.
The periodic expression levels of miRNA-21-5p in urine samples were down-regulated but not statistically significant (p>0.05). miRNA-34a-5p and miRNA-124-3p showed a significant down-regulation in both diabetic nephropathy (DN-U) and diabetes mellitus (DM-U) groups. For miRNA-34a-5p, the fold change was 13.58 (p=0.005) in DM and 8.68 (p=0.004) in DN. For miRNA-124-3p, the fold change was 7.6 (p=0.02) in DM and 7.55 (p=0.009) in DN. In particular, miRNA-34a-5p and miRNA-124-3p were expressed more prominently in urine samples, suggesting that these molecules may be potential biomarkers in the diagnosis of diabetic processes. The expression levels of miR-34a-5p and miR-124-3p in blood and urine samples show significant differences between diabetic and diabetic nephropathy stages of diabetes mellitus. These differences support that these miRNAs can be used as biomarkers specific to each clinical period. It is thought that miRNA data obtained from blood and urine samples will provide an easier, sensitive and feasible alternative to traditional methods such as invasive biopsy in the early recognition of diabetic nephropathy. In addition, measuring miR-34a-5p and miR-124-3p in combination may provide higher sensitivity and specificity compared to the use of a single biomarker. It is thought that further studies on the use of miRNAs in the diagnosis and treatment of complications such as diabetic nephropathy are needed.