Polisiklik aromatik hidrokarbon bileşiği benzo(A)piren'in neden olduğu pankreas fonksiyon bozukluğu üzerine resveratrol'ün koruyucu etkisinin INS1-E (832/13) beta hücre hattında incelenmesi
Investigation of preventive effects of resveratrol against pancreatic dysfunction induced by polycyclic aromatic compound benzo(A)pyren in INS1-E (832/13) beta cell line
Yazar: BARIŞ BAYSAL
Danışman: PROF. DR. SEFA ÇELİK
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Benzo(a)piren = Benzo(a)pyrene ; Hücre dizisi = Cell line ; Pankreas = Pancreas ; Pankreas hastalıkları = Pancreatic diseases ; Polisiklik aromatik hidrokarbonlar = Policyclic aromatic hydrocarbons ; Resveratrol = Resveratrol

Özet:
Diyabet günümüz dünyasının en önemli sorunlarından birisidir. Tüm yaş gruplarında ve her iki cinsiyette giderek artan bir prevelans göstermektedir. Hastalık çok sayıda ve farklı organ ve sistemleri etkilemesi nedeniyle çok önemli bir sağlık sorunudur. Uluslararası diyabet federasyonunun verilerine göre bu hastalık dünya nüfusunun %8,3'ünü etkilemekte olup 382 milyon olan bu sayının 2035 yılında 592 milyon olacağı öngörülmektedir. Aynı kuruluş, yaklaşık 183 milyon kişinin de bu hastalıktan habersiz olduğunu ileri sürmektedir.
Çevresel kirleticilerin çok sayıda kronik hastalıkta önemli bir etken olduğu bilinmektedir. Bu çevresel kirletici ajanların glukoz metabolizmasında bozulmalara, insülin direncine ve tip 2 diyabete neden olduğu değişik çalışmalarla ortaya konulmuştur. Bu çalışma ile, çevresel kirleticiler içerisinde önemli bir yer tutan; akciğer, deri, ovaryum, kolon, retina , karaciğer ve özafagus gibi çok sayıda organ ya da dokuda karsiNOjonik ve diğer zararlı etkileri yapılan değişik çalışmalarla ortaya konulan Benzo(a)piren'in pankreas beta hücrelerinde hücresel ve moleküler düzeyde zararlı etkilerinin ortaya konulması ve bu zararlı etkileri üzerine resveratrolün iyileştirici özelliğinin incelenmesi amaçlanmıştır.
Çalışmada rat pankreas INS-1E beta hücre hattı kullanılmıştır. HücrelerE kültür işlemleri sonrasında uygun sayıya ulaşıldıktan sonra önce resveratrol (80 µM) uygulaması (48 saat), sonrasında benzo(a)piren (20 µM) uygulaması (24 saat) yapılmıştır. İnkubasyonlar sonrasında toplanan hücrelerde oksidatif stres, insülin sekresyonu (hücre ve medyumda), hücre canlılığı, hücre çoğalması ve apoptozis yönünden biyokimyasal ve moleküler analizler yapılmıştır. 
B(a)P uygulaması sonucunda NO düzeylerinde artış olurken, resveratrolün bu artışı daha da ilerlettiği görülmüştür. B(a)P tarafından düşürülen TAS, resveratrol tedavisi ile yükselmiş; enteresan bir şekilde TOS düzeyleri de resveratrol uygulaması ile artış göstermiştir. TAS ve TOS düzeyleri dikkate alınarak hesaplanan OSİ değerlerinde ise önemli bir değişiklik saptanmamıştır. GSH düzeyleri ise B(a)P tarafından düşürülürken, resveratrol ile kontrol değerlere yakın bir düzeye yükseltilmiştir. Beta hücre fonksiyonları ile ilişkili olarak mRNA ekspresyon düzeyleri incelenen İns-1, İns-2 ve SIRT-1 genleri resveratrol tedavisi sonrasında uyarılmışlardır. Hücre içi ve sekrete edilen (medyum) insülin seviyeleri resveratrol etkisiyle artış göstermiştir. Resveratrol tedavisi ile hücre çoğalması ile ilişkili genlerden olan Foxo-1 geninin mRNA ekspresyon düzeyi artarken; Pdx-1 geninin mRNA ekspresyon düzeyi ise azalmıştır. B(a)P, p53 geni mRNA ekspresyonunu baskılamış, resveratrol ise B(a)P'nin bu etkisini tersine çevirerek ilgili genin mRNA ekspresyon düzeyini artırmıştır.
Bu çalışma ile ilk defa pankreatik beta hücrelerinde benzo(a)piren'in etkileri ve bu etkileri üzerine resveratrolün koruyucu yönü in vitro olarak incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar, resveratrolün pankreas beta hücrelerinde B(a)P'nin oksidatif değişiklikler, fonksiyonel bozukluklar ve karsinogenetik etkilerine karşı korunmada etkili bir ajan olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Diabetes is one of the most important problems in the world today. In all age groups and both sexes show a growing prevelans. This disease is a very important health problem due to  affects many different organs and systems. According to data from the International Diabetes Federation, this disease affects the 8.3% of the world's population (382 million) and thi is estimated to be 592 million in 2035. The same organization suggests that approximately 183 million people is unaware of this disease.
Environmental pollutants are known to be an important factor in many chronic disease. It has been well established that, environmental pollutants had deleterious effects on glucose metabolism, and caused insulin resistance and type 2 diabetes. With this investigation, it was aimed to investigate the effects of benzo(a)pyrene, a carcinogenic agent in so many organs or tissues such as lungs, skin, ovarium, colon, retina, liver and oesophagus, on pancreatic beta cells and treatment affects of resveratrol.
In this study, rat pancreatic INS-1E beta cell line was used. After reaching the appropriate number of cells culture operations by cell culture, benzo(a)pyrene (20 µM, 24h) application have been made after resveratrol (80 µM, 48h) application. After incubations oxidative stress, insulin secretion (in cell and in medium), cell viability, cell proliferation and apoptosis were analysed in cells by biochemical and molecular techniques.
B(a)P application resulted in NO increase and resveratrol also increased this level of NO. Resveratrol increaed the TAS levels decrased by B(a)P, and TOS levels were also increased by resveratrol interestingly. OSI levels determined with TAS and TOS levels, has no significant change between groups. GSH levels were decreased by B(a)P while resveratrol increased its' level to control level. mRNA expression levels of beta cell functions related genes INS-1, INS-2 and SIRT-1 were increased by resveratrol treatment. Insulin levels in cell and in medium were increased after resveratrol treatmant. mRNA expression level of FOXO-1 gene was increased while PDX-1 was decreased by resveratrol treatmeant. B(a)P suppressed the mRNA expression of p53 gene, but resveratrol increased.
The effects of B(a)P on pancreatic beta cells and the protective effects of resveratrol on this cells were investigated in vitro with this research firstly. The results obtained from this research showed that oxidative changes, functional impairment and carcinogenetic effects of B(a)P in pancreatic beta cells could be blocked by resveratrol.