Hiperkolesterolemik ve hiperhomosisteinemik kobaylarda nitrik oksit metabolizması ve apelin düzeyleri: Betainin koruyucu etkisi
Nitric oxide metabolism and apelin in hypercholesterolemic and hyperhomocysteinemic guinea pigs: The protective effect of betaine
Yazar: ZEYNEP KÜSKÜ KİRAZ
Danışman: PROF. DR. SEMA GENÇ
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2013
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: ADMA = ADMA ; Apelin = Apelin ; Betain = Betaine ; Hiperkolesterolemi = Hypercholesterolemia ; Homosistein = Homocysteine ; Nitrik oksit = Nitric oxide ; Oksidatif stres = Oxidative stress

Özet:
Amaç: Hiperkolesterolemik ve hiperhomosisteinemik olgularda, organizmada nitrik oksit (NO) biyoyararlanımının bozulduğu ve bu değişikliğin endotel disfonksiyonuna yol açtığı bildirilmiştir. Bu çalışmada amaç, hiperkolesterolemi ve hiperhomosisteinemi oluşturulan kobaylarda nitrik oksit metabolizmasının incelenmesi, apelin düzeylerinin bu koşullardan etkilenip etkilenmediğinin saptanması ve diyete eklenen betainin hiperkolesterolemik/ hiperhomosisteinemik koşullarda görülen metabolik değişikliklere herhangi bir etkisinin olup olmadığının incelenmesidir.
Gereç ve Yöntem:  Kolesterolden zengin yem verilerek hiperkolesterolemi oluşturulan kobaylar alt gruplara ayrılarak diyetlerine betain ve/veya metyonin eklendi. Uygun kontrol grupları oluşturularak NO metabolizması ile ilgili parametreler karaciğer ve plazmada ölçüldü. Veriler ANOVA veya Kruskal Wallis yöntemleriyle değerlendirildi.
Bulgular: Hiperkolesterolemik kobaylarda plazma ALT, AST, asimetrik dimetilarginin (ADMA), homosistein (HS), nitrotirozin (NT) ile karaciğer malondialdehit (MDA), NT ve dien konjugat (DK) düzeyleri kontrol grubundan daha yüksekti. Plazma NO ve arginin düzeyleri değişmedi, apelin düzeyi ve arginin/ADMA oranı azaldı. Karaciğerde NO düzeyi ve DDAH aktivitesi azaldı. Diyetlerine metyonin eklenen hiperkolesterolemik kobaylarda kolesterol, AST, ADMA, NT, HS, karaciğer MDA ve DK düzeylerindeki artış ile serum apelin ve arginin /ADMA oranındaki azalma daha belirgin olarak gözlendi. Betain uygulaması ile hiperkolesterolemik kobaylarda ADMA, apelin düzeyleri ve DDAH aktivitesinde düzelme görüldü. Betain, hiperkolesterolemik/hiperhomosisteinemik hayvanlarda ek olarak kolesterol, ALT, AST, homosistein, MDA, DK ile DDAH aktivitesini de olumlu yönde etkiledi. 
Sonuç: Hiperkolesterolemik ve hiperhomosisteinemik koşullarda artan oksidatif stres ve azalan DDAH aktivitesi nedeniyle ADMA düzeylerinin arttığı söylenebilir. Apelin düzeylerinin NO metabolizması ile bağıntılı olduğu, betainin olumlu etkilerini antioksidan etkiden ziyade homosisteini azaltarak gösterdiği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Title: Nitric oxide metabolism and apelin in hypercholesterolemic and hyperhomocysteinemic guinea pigs: The protective effect of betaine.
Objective: This study aimed to examine the changes in nitric oxide (NO) metabolism and to observe the relation between apelin and NO in hypercholesterolemic guinea pigs. The additional effect of methionine feeding with or without betaine supplementation on NO metabolism was also searched.
Materials and Methods: Animals which were stratified to four groups were fed a high cholesterol or high cholesterol + methionine diet, with or without betaine supplementation. Matching controls were designed. At the end of ten weeks, they were sacrificed and aliquots of serum/plasma were used for the determinations of AST, ALT activities and asymmetric dimethylarginine (ADMA), L-arginine, homocysteine (HS), apelin and NO levels. Liver homogenates were used for the measurements of dimethylarginine dimethylaminohydrolase (DDAH) activity, nitrotyrosine (NT), NO, glutathione (GSH) and malondialdehyde (MDA) levels. The ANOVA and Kruskal-Wallis tests were used for the statistics.
Results: In hypercholesterolemic animals, plasma ALT, AST activities and ADMA, HS and NT levels were increased while apelin levels were decreased. In liver homogenates, NO levels and DDAH activities were decreased, whereas MDA, NT and dien conjugate (DK) were increased.  Methionine load to these animals significantly enhanced the increments in AST, ADMA, NT and HS, as well as tissue MDA and DK levels. The additional effect of hyperhomocysteinemia was a profound decrease in apelin and arginin/ADMA ratio. Hypercholesterolemic-hyperhomocysteinemic animals exhibited significant recoveries in the altered parameters when betaine was added to their diet.
Conclusion: In hypercholesterolemic guinea pigs, ADMA levels are increased in circulation due to increased oxidative stress that causes the inhibition of ADMA metabolizing enzyme DDAH in the liver. Plasma apelin levels seem to be correlated to the NO levels, suggesting that apelin may take a part in preventing endothelial dysfunction. The administration of betaine to the methionine+cholesterol-fed animals partly ameliorated the disturbances in ADMA metabolism.