Deneysel diyabetik sıçanlarda fekal mikrobiyota transferi (FMT)'nin tedavi edici etkilerinin araştırılması
Investigation of the therapeutical effects of fecal microbiota transfer (FMT) in experimental diabetic rats
Yazar: SERVER ŞAHİN
Danışman: PROF. DR. EMİNE SEVDA MENEVŞE
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Genetik = Genetics ; Mikrobiyoloji = Microbiology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Claudin = Claudin ; Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Gastrointestinal mikrobiyom = Gastrointestinal microbiome ; Mikrobiyota = Microbiota ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Sıçanlar = Rats ; Tedavi = Treatment

Özet:
Fekal Mikrobiyota Transfer (FMT) metodu, hastalıkla ilişkili patolojik belirtilerin neden olduğu bağırsak disbiyozisini düzenlemek amacı ile sağlıklı bir donörün dışkı konsorsiyumunun, hasta bir alıcının gastrointestinal sistemine transfer edilmesi olarak tanımlanmaktadır. Bu tez çalışmasında deneysel diyabet modeli oluşturulan sıçanlarda yeni bir alternatif tedavi yöntemi olan FMT tedavisinin, insülin ve FMT-İnsülin kombine tedavileri ile karşılaştırılması ve bağırsak mikrobiyomunda, geçirgenliğinde ve konak metabolizmasında önemli rol oynayan biyokimyasal ve moleküler mekanizmalar üzerindeki etkilerini araştırdık. Deneysel diyabet oluşturulduktan sonra diyabetik gruplara FMT, insülin ve ins+FMT kombine tedavileri uygulandı. Tüm grupların bağırsak bakteri profilleri, PCR-DGGE yöntemi kullanılarak belirlendi ve dendogramlar UPGMA metodu kullanılarak çizildi. Kısa zincirli yağ asitlerinin miktarları, GC-MS cihazı ile ölçüldü. Tüm grupların plazma insülin değerleri ELİZA ile analiz edildi. Doku örneklerinde ZO-1 ve klaudin-1 genlerinin ekspresyon düzeylerindeki değişiklikler, qRT-PCR metodu ile belirlendi. FMT grubuna göre İns+FMT grubundaki hayvanların ağırlıklarının anlamlı olarak arttığı bulundu (p=0,034). Fekal ve sekum bakteri profillerinden oluşturulan dendogramda grupların farklı dallarda kümelendikleri görüldü. Diyabetik gruplarda ZO-1 mRNA düzeyinin anlamlı bir şekilde azaldığı belirlendi (p=0,001). Sağlıklı donör grubuna göre diyabet grubunun plazma insülin düzeylerinde anlamlı bir azalış gözlendi (p=0,006). Bu sonuçlar, FMT tedavisinin bağırsak mikroflorasının yeniden düzenlenmesinde, diyabet metabolizmasında ve bağırsak geçirgenliğinde önemli olan biyokimyasal ve moleküler mekanizmalar üzerinde etkili olabileceğini göstermiştir.

Abstract:
Fecal Microbiota Transfer (FMT) method is defined as the infusion of a healthy donor stool consortium to the gastrointestinal tract of a recipient patient for the purpose of regulating intestine dysbiosis caused by pathological symptoms associated with the disease. In this thesis, we have investigated the effects of FMT treatment, a new alternative treatment method in experimental diabetes rat models, on the biochemical and molecular mechanisms that play an important role in intestinal microbiome, permeability and host metabolism, compared with insulin and FMT-insulin combination therapies. After experimental diabetes was established, diabetic groups were treated with FMT, insulin and ins+FMT combined treatments. Intestinal bacteria profiles of all groups were characterized by using PCR-DGGE and dendrograms were drawn using UPGMA method. Amounts of short chain fatty acids were measured by GC-MS device. Plasma insulin levels of all groups were analyzed by ELISA method. Changes in expression level of ZO-1 and claudin-1 genes were determined by qRT-PCR method in tissue samples.  According to the FMT group, the weights of the animals in the İns+FMT group increased significantly (p=0,034). It was observed that the groups were clustered in different branches in the dendrogram formed by fecal and secal bacterial profiles. ZO-1 mRNA levels were significantly decreased in diabetic groups (p=0,001). Plasma insulin levels of the diabetic group were significantly decreased according to the healthy donor group (p=0,006). These results demonstrate that FMT treatment might be effective on important biochemical and molecular mechanisms in rearrangement of intestinal microflora, diabetes metabolism and intestinal permeability.