Deneysel olarak diyabet oluşturulan ratlarda egzersizin linagliptin tedavisine etkilerinin oksidan ve antioksidan sistem yönünden incelenmesi
Investigation of the effects of exercise on linagliptin treatment in rats with experimentally induced diabetes in terms of oxidant and antioxidant systems
Yazar: MELİS ÇAYIR
Danışman: PROF. DR. AYŞE ARZU YİĞİT
Başkent Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı / Fizyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Fizyoloji = Physiology

Özet:
Tip 2 diyabette görülen kronik hiperglisemi oksidatif stres artışına ve enflamasyona neden olur. Diyabetin önlenmesinde ve tedavisinde aerobik egzersiz eğitimi ve hiperglisemiyi önleyen bazı tedaviler uygulanmaktadır. Bu araştırmada da deneysel olarak tip 2 diyabet oluşturulmuş sıçanlarda aerobik egzersizin, anti-diyabetik ilaçlardan linagliptinin ve her ikisinin kombine kullanımının glisemik kontrol, oksidatif stres ve enflamasyon üzerindekini incelemek amaçlanmıştır.  

Çalışmada 45 adet erkek Wistar Albino sıçan kullanıldı. Sıçanların 9'u sham kontrol olarak ayrıldıktan sonra, diğerlerine 2 hafta boyunca yüksek yağlı diyet verildi ve streptozotosin ile tip 2 diyabet oluşturuldu. Diyabet oluşturulan sıçanlar da diyabet, diyabet+egzersiz, diyabet+linagliptin ve diyabet+egzersiz+linagliptin grupları olmak üzere 4 gruba ayrıldı. Tek başına egzersiz eğitimi grubu ve linagliptin ile kombine egzersiz grubundaki sıçanlar haftada 5 gün olmak üzere 6 hafta boyunca günde 30 dk'lık yüzme egzersizine tabi tutuldu. Linagliptin ile tedavi grubu ve linagliptin ile kombine egzersiz grubundaki sıçanlara ise 6 hafta boyunca 3 mg/kg/gün dozunda linagliptin oral gavaj yolu ile verildi. Deney başında ve sonunda sıçanların vücut ağırlığı ve kan glikozu ölçüldü. Deney sonunda alınan kanlardan elde edilen serumlarda insülin düzeyi, tümör nekroz faktörü alfa (TNF-α), interlökin-10 (IL-10), total antioksidan kapasite (TAK) ve total oksidan kapasite (TOK) düzeyleri değerlendirildi. İstatistiksel analiz GraphPad programında bağımlı t testi, tek yönlü ANOVA ve Tukey'in çoklu karşılaştırma testi kullanıldı ve p<0.05 düzeyi anlamlı kabul edildi.

Çalışma sonucunda aerobik egzersiz eğitiminin ve linagliptin tedavisinin ayrı ayrı ve kombine uygulanmasının glisemik kontrol üzerinde (kan glikozu ve serum insülin) olumlu etkilere sahip olduğu görüldü. Ayrıca, diyabetli hayvanlarda aerobik egzersiz eğitimi tek başına uygulandığında enflamasyon durumu (TNF-α) baskılarken linagliptin tedavisi egzersizin enflamasyon durum üzerindeki olumlu etkisini tersine çevirdi. Bağımsız olarak veya kombine bir şekilde her iki tedavi yönteminin de total oksidan ve antioksidan kapasite üzerinde herhangi bir etkisi görülmedi. 

Sonuç olarak, diyabetik hayvanlarda 6 hafta boyunca uygulanan egzersiz eğitimi ve 3 mg/kg/gün linagliptin uygulamasının ayrı ayrı ya da kombine olarak her ne kadar glisemik indekse olumlu etkilerinin olduğu görülse de enflamasyonu azaltan ve antienflamatuar etki gösteren tek uygulamanın egzersiz eğitimi olduğu, linagliptin ya da egzersiz+linagliptin kombinasyonun bu yönlerden çok da olumlu etkilerinin görülmediği gözlendi. Etkileri daha iyi yorumlamak için çalışmada olumlu etkilerinin olması beklenen linagliptinin daha yüksek dozlarının ve daha uzun süreli aerobik egzersiz eğitiminin etkilerinin araştırılmasının da faydalı olabileceği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler: Tip 2 diyabet, aerobik egzersiz, linagliptin, oksidatif stres

Bu çalışma Başkent Üniversitesi Tıp ve Sağlık Kurulu tarafından desteklendi (DA23/16) ve etik onayı Başkent Üniversitesi Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu'ndan alındı (23/15).

Abstract:
Chronic hyperglycemia in type 2 diabetes leads to increased oxidative stress and inflammation. Aerobic exercise training and some treatments that prevent hyperglycemia are applied in the prevention and treatment of diabetes. The aim of this study was to investigate the effects of aerobic exercise, an anti-diabetic drug linagliptin and the combined use of both on glycemic control, oxidative stress and inflammation in rats with experimentally induced type 2 diabetes.  

In the study, 45 male Wistar Albino rats were used. After 9 of the rats were separated as sham control, the others were given a high-fat diet for 2 weeks and type 2 diabetes was induced with streptozotocin. Rats with diabetes were divided into 4 groups: diabetes, diabetes + exercise, diabetes + linagliptin and diabetes + exercise + linagliptin groups. Rats in the exercise training alone group and the exercise combined with linagliptin group were subjected to swimming exercise for 30 min daily for 6 weeks, 5 days a week. Rats in the linagliptin treatment group and linagliptin combined with exercise group were given linagliptin at a dose of 3 mg/kg/day by oral gavage for 6 weeks. Body weight and blood glucose were measured at the beginning and end of the experiment. Insulin level, tumor necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin-10 (IL-10), total antioxidant capacity (TAC) and total oxidant capacity (TOC) levels were evaluated in the serum obtained from the blood taken at the end of the experiment. Statistical analysis was performed in GraphPad program using dependent t test, one-way ANOVA and Tukey's multiple comparison test and p<0.05 level was considered significant.

The results of the study showed that aerobic exercise training and linagliptin treatment separately and in combination had positive effects on glycemic control (blood glucose and serum insulin). Furthermore, aerobic exercise training alone suppressed inflammatory status (TNF-α) in diabetic animals, whereas linagliptin treatment reversed the positive effect of exercise on inflammatory status. There was no effect of either treatment modality, independently or in combination, on total oxidant and antioxidant capacity.

In conclusion, although exercise training and linagliptin 3 mg/kg/day administered separately or in combination for 6 weeks had positive effects on glycemic index in diabetic animals, it was observed that exercise training was the only application that reduced inflammation and showed anti-inflammatory effect, and linagliptin or exercise+linagliptin combination did not have positive effects in these aspects. In order to better interpret the effects, it is thought that it may be useful to investigate the effects of higher doses of linagliptin, which is expected to have positive effects in the study, and the effects of longer aerobic exercise training.

Key words: Type 2 diabetes, aerobic exercise, linagliptin, oxidative stress

This study was supported by Başkent University Medical and Health Committee (DA23/16) and ethical approval was taken from Başkent University Animal Experiments Local Ethics (23/15)