Aerobik egzersizin paraoksonaz 3 (PON3) protein düzeyleri üzerine etkisi ve PON3-746 ve PON3-567 polimorfizmin rolü
The effects of aerobic exercise on paraoxonase 3 (pon3) protein levels and the role of PON3-746 and pon3-567 polymorphisms
Yazar: HASANAGHA MAYILOV
Danışman: DOÇ. DR. FARUK TURGAY
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Spor Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Halk Sağlığı = Public Health ; Spor = Sports
Dizin: Egzersiz = Exercise ; Futbol = Football ; Hakemler-spor = Referees ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Paraoksonaz = Paraoxonase ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Spor = Sports

Özet:
Bu çalışmada düzenli antrenman yapan erkek sporcu ve kontrol gruplarında aerobik egzersizin kan paraoksonaz (PON) 3 protein değerleri üzerine etkisi ve PON3-567 ve PON3.-746 polimorfizminin rolü araştırıldı. 
Metodlar: Bu çalışmaya, sporcu grubu (SG) olarak sağlıklı ve düzenli antrenman yapan 46 erkek futbol hakemi (yaş ortalaması 23,3±2,8) ve kontrol grubu (KG) olarak, sağlıklı 43 sedanter (yaş ortalaması 23,2±3,3) katıldı. Katılımcıların aerobik dayanıklılık kapasitelerini belirlemek amacıyla Yoyo intermitent dayanıklılık (Level 2) testi gerçekleştirildi. Katılımcılardan alınan tokluk venöz kan numunelerinden; serum paraoksonaz (PON1, PON2 ve PON3) ve okside LDL (oksLDL) protein düzeyleri (ELISA yöntemiyle), plazma tiyobarbitürik asit reaktif maddeler (TBARS) (kolorimetrik olarak), oksidatif stres indeksi (OSİ), serum total oksidan ve antioksidan statüsü (TOS /TAS) oranı, serum PON1 enzim aktivitesi (PON1EA) (kinetik yöntemlerle), kan lipid ve lipoproteinleri (KLLPs) (standart enzimatik-kinetik yöntemlerle) belirlendi. PON3-746, PON3-567, PON2-S311C ve PON1-L55M polimorfizmleri priferik kandan elde edilen genomik DNA örneklerinden belirlendi.
Bulgular: Sporcu grubunun TAS ve Yoyo test değerleri kontrolünkinden anlamlı olarak daha büyük (p=0,001), PON1 (p=0,012), oksLDL (p=0,011) ve OSİ (p=0,008) değerleri ise daha küçüktü. SG ve KG arasında diğer parametreler için anlamlı bir farklılık bulunmadı. Sporcularda: PON3-746 ve PON3-567 polimorfizmindeki allel ve genotip frekans değerleri aynı bulunduğu için yalnızca ilki temel alındı. Hemen hemen tüm sporcu genotip gruplarının TAS ve Yoyo değerleri kontrol gruplarınınkilerden anlamlı olarak daha büyük, OSİ değerleri ise daha küçüktü. PON3 polimorfizmi CC homozigot grubunun PON1EA anlamlı olmasa da hem kontrol (%22,4) hem de T taşıyıcı (Tt=CT+TT) grubununkinden daha küçük (%20,1), buna karşın LDL-K değerleri ise Tt grubununkinden daha büyüktü. PON2-S311C'nin sporcu SS homozigot grubunun PON1 protein düzeyi kontrolünkinden anlamlı olarak daha küçüktü (p<0,05). Belirtilen polimorfizmin sporcu C taşıyıcı (Ct=SC+CC) grubunun HDL-K değeri anlamlı olmasa da kontrol grubununkinden daha büyüktü (%13,1, p>0.05) ve bu farklılık belirtilen polimorfizmle ilişkiliydi [F (1,85) =4,522, p=0,036)]. PON1-L55M polimorfizminde; Sporcuların LL homozigot grubunun PON1 değeri kontrol grubundan anlamlı olarak daha küçük (p=0,013), buna karşılık PON1EA hem kontrol (p>0.05) hem de M taşıyıcı (Mt=LM+MM) grubununkinden (p=0,005) daha büyüktü. Sporcu ve kontrol grupları arasında PON proteinleri ve diğer parametreler için bulunan farklılıklarda belirtilen PON polimorfizmlerinin anlamlı bir rolü görülmedi (HDL-K için hariç).
Sonuç ve Öneriler:  Bu sonuçlar aerobik antrenmanların, (a) çoğu (genotip gruplar dahil) sporcularda aerobik ve antioksidan kapasiteyi anlamlı düzeyde arttırdığı ve oksidatif stresi düşürdüğü, (b) genotip gruplar dahil tüm sporcu gruplarında (PON3 polimorfizmi hariç), PON1 protein düzeylerini anlamlı olarak düşürdüğü, c) PON2 ve PON3 düzeylerini anlamlı olarak etkilemediği, d) PON3 polimorfizmi CC homozigot grubunun PON1EA değerini düşürdüğü ve LDL-K düzeylerini ise arttırdığı, e) PON1-L55M polimorfizmi LL homozigot grubunun PON1EA değerini arttırdığı, f) PON2-S311C polimorfizmi C taşıyıcı grubunun HDL-K düzeylerini (polimorfizme bağlı olarak) arttırdığı, g) gruplar arasında PON proteinleri veya diğer parametreler için bulunan farklılıklarda PON polimorfizmlerinin anlamlı bir rolünün olmadığını gösterir (HDL-K hariç). Bu tip çalışmaların daha çok sayıda kişi ile yapılması önerilir.

Anahtar Kelimeler; Egzersiz, Oksidatif stres, Paraoksonazlar, Paraoksonaz 3, PON3-567, PON3-746 polimorfizmi

Abstract:
In this study, the effect of aerobic exercise on blood paraoxonase 3 protein levels and the role of paraoxonase 3-746 and paraoxonase 3-567 polymorphisms were investigated in regularly trained male referees and control.
Method: As athletic group (AG), 46 healthy and male trained athletes (soccer referee, age; 23.3 ± 2.8 years) and as control group (CG), 43 sedentary (age; 23.2 ± 3.3 years) participated in the present study. Yoyo intermittent endurance (Level 2) test was performed to determine the aerobic endurance capacities of the participants. Serum PON1, PON2, PON3 and oxidized LDL (oxLDL) protein levels (by ELISA method), plasma thiobarbituric acid reacting substances (TBARS) (by a colorimetric method), oxidative stress index (OSI) as serum total oxidant and antioxidant status (TOS/TAS ratio) and serum PON1 enzyme activity (PON1EA) (by a kinetic method), and blood lipids and lipoproteins (BLLPs) (using standard enzymatic-kinetic methods) were determined from participants' postprandial venous blood samples. PON3-746 and PON3-567, PON2-S311C and PON1-L55M polymorphisms were determined from genomic DNA samples.
Results: TAS and Yoyo test values of the AG were significantly higher than those of the CG (p=0.001), whereas PON1 (p=0.012), oxLDL (p=0.011) and OSI (p=0.008) values were lower. There was no significant difference between AG and CG for other parameters. Since, allele and genotype frequency values in PON3-746 and PON3-567 polymorphisms are the same, only the first was taken as the basis. Almost all athletic genotype groups had significantly higher TAS and Yoyo values than those of the control groups, whereas, OSI values were lower. Although it was not significant, PON1EA value of CC homozygous group at PON3 polymorphism was lower than that of both control (22.4%) and the T-carrier (Tc = CT + TT) genotype groups (20.1%, p>0.05) and the LDL-C value of the CC genotype group was also higher than the Tc group. At PON2-S311C polymorphism, the athletic SS homozygous group's PON1 protein level was significantly lower than the control (p <0.05). Although it was not significant, the athletic C carrier (Cc = SC + CC) group's HDL-C value (13.1%) was higher than the control. And this difference was associated with the indicated polymorphism (F (1.85) = 4.522, p = 0.036). At PON1-L55M polymorphism; The PON1 value of athletic LL homozygous group was significantly lower than the control group (p = 0.013), whereas the PON1EA value was significantly higher than both that of the M carrier group (Mc=LM+MM) (p = 0.005) and the control (p>0.05). No significant role of the PON polymorphisms was no found on the differences found for PON proteins and the other parameters between AG and CG genotype groups (except for HDL-C).
 Conclusions and Recommendations: These results suggest that the aerobic training; (a) significantly improves aerobic and antioxidant capacity in most athletes (including genotype groups) and decreases oxidative stress, (b) significantly decreases PON1 levels of all athletic groups (except genotype groups of PON3 polymorphism), c) does not significantly affect PON2 and PON3 levels, d) decreases PON1EA values of CC homozygous group at PON3 polymorphism and increases its LDL-C levels, e) increases LL homozygous group's PON1EA values of PON1-L55M), f) increases the HDL-C levels of the C carrier group of PON2-S311C polymorphism (depending on the polymorphism), g) does not have a significant role of the specified PON polymorphisms on the differences found for PON proteins and the other parameters (except HDL-C). This type of studies is recommended doing with a large number of people.

Keywords; Exercise, Oxidative stress, Paraoxonase, Paraoxonase 3, PON3-567, PON3-746 polymorphism