GLP1 agonisti liraglutid'in yüksek glukoz ile indüklenen inflamasyon, oksidatif stres ve NLRP3 ile ilişkili sinyal yolakları üzerine etkisinin incelenmesi
Evaluation of the effect of GLP1 agonist liraglutide on high glucose-induced inflammation, oxidative stress, and NLRP3-associated signaling pathways
Yazar: MUSTAFA GÖKÇE
Danışman: DOÇ. DR. FATOŞ İLKAY ALP YILDIRIM
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı / Farmakoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Diabetes Mellitus'a bağlı endotel disfonksiyonu, hücre sinyalizasyonundaki değişim, artan oksidatif stres ve proinflamatuvar süreçlerin aktivasyonu, diyabetle ilişkili vasküler komplikasyonların ana nedenidir. NLRP3, immün yanıtta önemli bir rol oynayan ve inflamatuvar kaspazların aktivasyonunu sağlayan bir protein kompleksidir. Bu çalışma, GLP-1R agonisti Liraglutid'in insan endotel hücre kültürlerinde inflamasyona zemin hazırlayan immün yanıt yolaklarıyla ilişkili hedef moleküllere olan etkisini araştırmayı amaçlamaktadır. İnsan umbilikal ven endotel hücreleri (HUVEC) ve insan koroner arter endotel (HCAEC) hücreleri, normoglisemik (5.5 mM) veya hiperglisemik (25 mM) ortamda 48 saat boyunca Liraglutid'in 10 nM ve 100 nM konsantrasyonları ile inkübe edilmiştir. Ardından hücrelerde canlılık, proliferasyon, apoptoz, hücre döngüsü, NLRP3 inflamazomunda rol oynayan proteinlerin (ASC, Kaspaz-1, NLRP3) mRNA ve protein ekspresyonu ve oksidatif stres tayini yapılmıştır. Hiperglisemik ortamın, HUVEC ve HCAEC hücrelerinde, hücre proliferasyonunu azalttığı, oksidatif stresi artırdığı, NLRP3 inflamazom bileşenlerinin mRNA ekspresyonlarını artırdığı, proinflamatuvar sitokinlerin seviyelerini değiştirmediği ve hücre membran bütünlüğünde bir hasara sebep olduğu gözlenmiştir. Liraglutid inkübasyonunun ise hiperglisemi ile azalan proliferasyonu daha da şiddetlendirdiği, artan oksidatif stresi azalttığı, artan NLRP3 inflamazom bileşenlerinin mRNA ekspresyonlar ile proinflamatuvar sitokinlerin düzeylerini normalize ettiği ve hücre membranındaki hasarı azalttığı gözlenmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, Liraglutid'in insan kaynaklı venöz ve arteriyel endotel hücrelerinde hiperglisemi ile indüklenen inflamasyon ve immün yanıt aktivasyonuna bağlı olarak oluşan hücresel hasarı azaltma potansiyelinin olabileceğine işaret etmektedir.

Abstract:
Diabetes Mellitus related endothelial dysfunction, alteration in cell signaling, increased oxidative stress and activation of proinflammatory processes are the main causes of diabetes-related vascular complications. NLRP3 is a protein complex that plays an important role in the immune response and enables the activation of inflammatory caspases. This study aims to investigate the effect of the GLP-1R agonist Liraglutide on target molecules related to immune response pathways that predispose to inflammation in human endothelial cell cultures. Human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) and human coronary artery endothelial cells (HCAEC) cells were incubated with 10 nM and 100 nM concentrations of Liraglutide for 48 hours in normoglycemic (5.5mM) and hyperglycemic (25 mM) cell medium. Then, cell viability, proliferation, apoptosis, cell cycle, and oxidative stress the mRNA and protein expression of proteins that play a role in NLRP3 inflammasome (ASC, Caspase-1, NLRP3) were determined. It has been observed that hyperglycemic environment reduces cell proliferation, increases oxidative stress, increases mRNA expression of NLRP3 inflammasome components, does not change the levels of proinflammatory cytokines, and causes damage to cell membrane integrity in HUVEC and HCAEC cells. Liraglutide incubation further aggravated the proliferation decreased by hyperglycemia, reduced the increased oxidative stress, normalized the mRNA expressions of NLRP3 inflammasome components and proinflammatory cytokines levels, and reduced the damage of the cell membrane. Our results indicate that Liraglutide may have the potential to decrease cellular damage by reducing hyperglycemia-induced inflammation and immune response activation in human venous and arterial endothelial cells.