Ratlarda yüksek kalsiyum ve vitamin D'nin fruktozla indüklenmiş lipogenez yolağı üzerine etkileri
Effects of high calcium and vitamin D on fructose-induced lipogenesis pathway in rats
Yazar: SEMİHA ÖZGE ÖKSÜZ
Danışman: PROF. DR. AKIN YAKAN
Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Kalsiyum = Calcium ; Karaciğer = Liver ; Lipogenez = Lipogenesis ; Vitamin D = Vitamin D

Özet:
Enerji metabolizmasında meydana gelen aksaklıklar, obezite ve birtakım kronik hastalıklara sebep olabilir. Obezitenin önlenmesi için yeni ve etkili beslenme önlemlerine ihtiyaç vardır. Kalsiyum ve vitamin D'nin obezitedeki rolü son yıllarda ortaya çıkmıştır. Yapılan bu çalışma ile yaklaşık 200-250 g ağırlıkta ve 8-10 haftalık yaşta erkek Wistar albino ırkı ratlar kullanılarak diyetle alınan yüksek miktarlardaki kalsiyum ve vitamin D'nin fruktozla indüklenmiş lipogenez üzerine olabilecek koruyucu etkileri moleküler ve biyokimyasal düzeyde araştırılmıştır. Ratlar vücut ağırlıkları bakımından benzer dört gruba ayrılmıştır. Kontrol grubu (Kon, n=8), Yüksek fruktozlu diyet grubu (F, n=8), Yüksek fruktozlu diyet+75 mg CaCO3 ve 26,4 IU vitamin D3 alan grup (FCaD1, n=8), Yüksek fruktozlu diyet+150 mg CaCO3 ve 52,8 IU vitamin D3 alan grup (FCaD2, n=8) olmak üzere 4 grup rat 28 gün boyunca beslenmiştir. Araştırmanın başlangıcında canlı ağırlık bakımından gruplar arasındaki farklılıklar önemsizken, canlı ağırlıklar arasındaki anlamlı farklılık ilk olarak 1. hafta sonunda Kon, F, FCaD1, FCaD2 gruplarında sırasıyla 278,64±5,61a; 268,94±2,80ab; 257,93±4,86b; 257,38±3,42b g olarak tespit edilmiştir (P<0,05). Bu farklılığın çalışmanın 3. haftasının sonuna kadar devam ettiği görülmüştür. Çalışmada araştırılan biyokimyasal parametrelerden plazma TG miktarının Kon, F, FCaD1 ve FCaD2 gruplarında sırasıyla 36,25±2,76b; 99,13±15,63a; 98,50±18,00a; 79,88±9,33ab şeklinde olduğu belirlenmiştir (P<0,05). Deneme gruplarında araştırılan genlerin ekspresyon seviyeleri Kon grubuna göre kat değişimi olarak verilmiştir. ACACA gen ekspresyon seviyelerinin karaciğerde F, FCaD1, FCaD2 gruplarında Kon grubuna göre sırasıyla 2,05±0,34; 7,00±2,40; 2,47±0,53 kat daha fazla ifade edildiği tespit edilmiştir (P<0,05). Bununla birlikte FASN gen ekspresyon seviyeleri FCaD2 grubunda kontrol grubuna kıyasla yaklaşık 2 kat daha fazla ifade edilmiştir (P<0,05). Karaciğerde SCD-1 geninin ekspresyon seviyeleri Kon grubuna göre sırasıyla 11,83±2,08 (P<0,001); 5,31±1,40 (P<0,05); 5,18±1,43 (P<0,05) olarak, SREBP-1c geninin ekspresyon seviyeleri ise sırasıyla 2,11±0,37 (P<0,05); 3,41±1,20 (P<0,05); 1,79±0,30 (P<0,05) olarak tespit edilmiştir. Yapılan bu çalışmada, yüksek fruktozlu diyet ile indüklenmiş lipogeneze karşı kalsiyum-vitamin D takviyesinin kısa sürede olumlu etkilerinin olabileceği SREBP-1c ve SCD-1 genleri üzerinden gösterilmiştir. Ancak yeterli kalsiyum-vitamin D alımının anti-obezite ve anti-lipogenik etkilerinin altında yatan mekanizmaları açıklığa kavuşturmak için daha fazla ve daha uzun süreli çalışmalara ihtiyaç olduğu anlaşılmıştır.  

Anahtar Kelimeler: Lipogenez, Fruktoz, Karaciğer, Kalsiyum, Vitamin D

Abstract:
Disruptions in energy metabolism can cause obesity and some chronic diseases. New and effective nutritional measures are needed to prevent obesity. The role of calcium and vitamin D in obesity has showed up in recent years. In this study, male Wistar albino rats weighing approximately 200-250 g and aged 8-10 weeks were used. The protective effects of high amounts of dietary calcium and vitamin D on fructose-induced lipogenesis were investigated at molecular and biochemical levels. Rats were divided into four groups similar in terms of body weight: Control group (Kon, n=8), High fructose diet group (F, n=8), High fructose diet+75 mg CaCO3 and 26.4 IU vitamin D3 group (FCaD1, n=8), High fructose diet+150 mg CaCO3 and 52.8 IU vitamin D3 group (FCaD2, n=8). Experimental groups were fed for 28 days. While the differences between the groups in terms of body weight were insignificant at the beginning of the study, the significant difference between the body weights was determined firstly as 278.64±5.61a g; 268.94±2.80ab g; 257.93±4.86b g; 257.38±3.42b g in the Kon, F, FCaD1, FCaD2 groups, respectively, at the end of the first week (P<0.05). It was observed that this difference continued until the end of the 3rd week of the study. Among the biochemical parameters investigated in the study, plasma TG levels have been detected that 36.25±2.76b; 99.13±15.63a;  98.50±18.00a; 79.88±9.33ab at Kon, F, FCaD1 and FCaD2 groups, respectively (P<0.05). The expression levels of the investigated genes in the experimental groups are given as fold change compared to the Kon group. ACACA gene expression levels at liver tissues in F, FCaD1, FCaD2 groups have been detected that 2.05±0.34 (P<0.05); 7±2.40 (P<0.05); 2.47±0.53 (P<0.05), respectively. However, FASN gene expression levels were expressed approximately 2 fold higher in FCaD2 group compared to control group (P<0.05). In F, FCaD1, FCaD2 groups SCD-1 gene expression levels have been detected that 11.83±2.08 (P<0.001); 5.31±1.40 (P<0.05); 5.18±1.43 (P<0.05), respectively; SREBP-1c levels have been detected that 2.11±0.37 (P<0.05); 3.41±1.20 (P<0.05); 1.79±0.30 (P<0.05), respectively. In this study, it has been shown through the SREBP-1c and SCD-1 genes that calcium-vitamin D supplementation can have positive effects in a short time against lipogenesis induced by high fructose diet. However, it has been understood that further and longer-term studies are needed to clarify the mechanisms underlying the anti-obesity and anti-lipogenic effects of adequate calcium-vitamin D intake.
                                      
Keywords: Lipogenesis, Fructose, Liver, Calcium, Vitamin D