Deneysel diyabet oluşturulmuş gebe sıçan modelinde embriyo-endometriyum ilişkisinde diyabete bağlı değişimlerin araştırılması
Investigation of diabetes-related changes in embryo-endometri̇um crosstalk on experimental diabetes induced rat pregnancy model
Yazar: SEMİH TAN
Danışman: PROF. DR. SAİM ÖZDAMAR
Pamukkale Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Embriyo = Embryo ; Embriyo implantasyonu = Embryo implantation ; Endometriyum = Endometrium ; Fosfoinositid 3-kinaz = Phosphoinositide 3-kinase ; Matriks metalloproteinazlar = Matrix metalloproteinases ; Sıçanlar = Rats ; Tümör nekroz faktörleri = Tumor necrosis factors ; İnhibitör = Inhibitor

Özet:
Diyabet, gebeliğin en sık görülen tıbbi komplikasyonudur, fetüs ve anne için önemli bir risk taşır. Konjenital malformasyonlar ve perinatal morbidite, diyabetik olmayan gebeliklerin çocuklarına kıyasla yaygın bir şekilde görülmektedir. Bu çalışma diyabetin gebeliğin erken dönemindeki etkilerinin ortaya koyulmasına, geliştirilecek yeni tanı ve tedavi yollarına ışık tutacaktır. 
Çalışmamızda, diyabetin, implantasyon başarısı açısından önemli olduğu bilinen matriks metalloproteazlar (MMP) ve doku inhibitörlerine (Timp) etkisinin araştırılmasını ve diyabetik gebelik sırasında endometriyum ile embriyo arasında değişen moleküler mekanizmaların açıklığa kavuşturulmasını amaçladık. 
Çalışmamızda streptozotosin ile indüklenmiş diyabetik gebe sıçan modeli oluşturuldu. Diyabetin implantasyon (gebeliğn 6,5. günü) ve post implantasyon (gebeliğn 8,5. günü) evrelerindeki etkisi, non diyabetik kontrol gruplarıyla kıyaslanarak gösterildi. İmplantasyon ve post implantasyon sırasında konseptus ile birlikte çıkarılan uterus dokularından total RNA izolasyonu yapılarak mikrodizin analizi ve ardından gerçek zamanlı-polimeraz zincir reaksiyonu (GZ-PZR) ile ifade değişimi olan gen bölgeleri saptanmıştır. Daha sonra MMP'lerin ve doku inhibitörlerinin etkisi, gen düzeyindeki değişimlerine ek olarak eliza ve immünohistokimyasal analiz yöntemleri ile protein ekspresyonu düzeyinde de araştırıldı.
Diyabetin, gebeliğin 6,5. gününde MMP3, MMP9 ve MMP20 ifadelerinin artışına; 8,5. gününde ise MMP3, MMP9 ve MMP11 ifadelerinin azalmasına neden olduğu gösterildi. Tim1 ifadesinin yalnızca gebeliğin 8,5. gününde kontrole kıyasla azaldığı görüldü. Diğer Timp ifadeleri açısından gruplar arası anlamlı bir fark bulunamadı. Kegg yolak analizleri ile diyabetin cAMP, kalsiyum, BMP, p53, MAPK, PI3K-Akt, Jak-STAT, Hippo, Wnt ve TNF sinyal yolakları ile ilişkili genlerin ifadesini değiştirdiği gösterildi. Ayrıca genontoloji analizleri ile de membran yapılarında, ekstraselüler matrikste, sinyal yolaklarında, iyon bağlanmasında, protein bağlanmasında, hücre adezyon moleküllerinin bağlanmasında ve reseptör ligand aktivitesinde değişim olduğu ortaya koyuldu.

Abstract:
Diabetes is the most common medical complication of pregnancy and carries a significant risk to the fetus and mother. Congenital malformations and perinatal morbidity are common in children of nondiabetic pregnancies. This study will shed light on new diagnosis and treatment methods to be developed by revealing the effects of diabetes in the early stages of pregnancy.
We aimed to investigate the effects of diabetes on matrix metalloproteases (MMP) and tissue inhibitors (Timp), which are known to be important for implantation success, and to clarify the molecular mechanisms that change between the endometrium and the embryo during diabetic pregnancy.
In this study, streptozotocin-induced diabetic pregnant rat model was established. The effect of diabetes on implantation and post-implantation stages was demonstrated by comparing non-diabetic control groups. Total RNA was isolated from the uterine tissues removed together with the conceptus during implantation and post-implantation, and gene regions with expression changes were determined by microarray analysis followed by real-time-polymerase chain reaction (GZ-PCR). Then, the effects of MMPs and tissue inhibitors were investigated at the level of protein expression by eliza and immunohistochemical analysis methods, in addition to their changes at the gene level.
Diabetes caused upregulation of MMP3, MMP9 and MMP20 on the 6.5. day of pregnancy and  downregulation of MMP3, MMP9 and MMP11 on the 8.5. day of pregnancy. Tim1 expression was downregulated on the day 8.5  compared to the control. No significant difference was found between the groups in terms of other Timp expressions.  Kegg pathway analyzes showed that diabetes alters the expression of genes associated with cAMP, calcium, BMP, p53, MAPK, PI3K-Akt, Jak-STAT, Hippo, Wnt and TNF signaling pathways. In addition, genontology analyzes revealed changes in membrane structures, extracellular matrix, signaling pathways, ion binding, protein binding, binding of cell adhesion molecules and receptor ligand activity.