Tip 2 diyabetli hastalarda paraoksonaz 1 L/M 55 ve Q/R 192 polimorfizmlerinin paraoksonaz 1 ve antioksidan enzim aktiviteleri ile lipid düzeyleri üzerine etkileri
Effects of paraoxonase 1 L/M 55 and Q/R 192 polymorphisms on enzyme activities of paraoxonase 1 and antioxidant enzymes and lipid levels in patients with type 2 diabetes mellitus
Yazar: MUHİTTİN ÖNDERCİ
Danışman: PROF. DR. NECİP İLHAN
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Genetik = Genetics ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Antioksidan enzimler = Antioxidant enzymes ; Diabetes mellitus-tip 2 = Diabetes mellitus-type 2 ; Lipidler = Lipids ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic

Özet:
Paraoksonaz 1 (PON 1), HDL üzerinde yer alan ve antioksidan özellikleri nedeni ile LDL'leri oksidasyona karşı koruyucu fonksiyonu olan bir enzimdir. Enzimin; PON 1 geninin kodlayan bölgesinde 55. konumdaki lösinin metiyonin ile (L/M 55) ve 192. konumdaki glutaminin arjinin ile (Q/R 192) yer değiştirmesi sonucu oluşan iki polimorfizm mevcuttur. L/M 55 ve Q/R 192; polimorfizmleri PON 1 enziminin paraoksonaz aktivitesi ve antioksidatif fonksiyonunda değişikliklere neden olurlar. Diyabette PON 1 enzim aktivitesin,n azalması ile diyabet komplikasyonlarının gelişmesi arasında önemli ilişkilerin olduğu bildirilmektedir.Çalışmada, 102 sağlıklı birey (57 kadın/45 erkek, kontrol) ve 200 tip 2 diyabet hastasında (115 kadın/85 erkek, DM) PON 1 L/M 55 ve Q/R 192 polimorfizmlerinin dağılımı ve bu polimorfizmlerin PON 1, SOD, CAT, GSH-Px, lipid peroksidasyonu ve lipid profili üzerine etkilerine bakıldı.PON 1; L/M 55 ve Q/R 192 genotip tayini, PZR, RFLP ve agaroz jel elektroforezi yöntemleri ile yapıldı ve genotip dağılımlarında ve allel sıklıklarında kontrol ile DM grubu arasında önemli bir farklılık görülmedi (p>0.05). Serum PON 1 paraoksonaz aktivitesi; DM grubunda kontrol grubuna göre düşük olmakla beraber bu düşüş istatistiksel olarak önemli değildir (p>0.05). Her iki grupta en yüksek paraoksonaz aktivitesi LL ve RR genotiplerinde, orta düzeyde aktivite LM ve QR genotiplerinde, en düşük değerler QQ ve MM genotiplerinde görüldü.DM grubunda kontrol grubuna göre eritrosit CAT aktivitesi (p<0.05) ve GSH-Px aktivitesi (p<0.01) düşük bulunurken eritrosit SOD aktivitelerindeki düşüş istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (p>0.05), Lipid peroksidasyonunun göstergesi olan MDA, DM grubunda anlamlı derecede yüksek bulundu (p<0.001).İki grup arasında HDL-kolesterol düzeylerinde önemli bir fark görülmezken, LDL-kolesterol, kolesterol ve trigliserid düzeyleri; DM grubunda anlamlı derecede yüksek bulundu (p<0.001). Kontrol grubunda R ve M allel varlığı; DM grubunda ise Q ve M allel varlığı daha yüksek aterojenik lipid profiline eşlik etmiştir.Sonuç olarak, PON 1 L/M 55 ve Q/R 192 polimorfizmlerinin paraoksonaz aktivitesinde önemli değişikliklere neden olduğu bulunmuş fakat bu polimorfizmlerin tip 2 diyabet gelişme riski ve diyabette görülen oksidan-antioksidan sistemindeki değişiklikler üzerine doğrudan bir etkisi bulunmamıştır. PON 1 enziminin tip 2 diyabet üzerine etkisinin daha iyi aydınlatılabilmesi için kodlayan bölgedeki bu polimorfizmlere ek olarak enzimin aktivitesi ve antioksidan fonksiyonunda rolleri olduğu bildirilen promotör bölgesindeki 5 polimorfizmin, ayrıca antioksidan fonksiyona sahip aynı ailenin diğer üyeleri olan PON 2 ve PON 3 enzimlerinin birlikte incelenmesinin de yararlı olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
Paraoxonase 1 (PON 1), is a HDL- associated enzyme with antioxidant function protecting LDL from oxidation. PON 1 has two aminoacid polymorphisms in coding region; one Leu-Met at position 55 (L/M55) and the other Glu-Arg at position 192 (Q/R 192). L/M 55 ve Q/R 192 polymorphisms modulates paraoxonase activity and antioxidant function of the enzyme. PON 1 activity decreases in diabetes mellitus and an association between this reduction and development of diabetic complications has been indicated.In the present study, distribution of PON 1 L/M 55 and Q/R 192 polymorphisms and the effect of these polymorphisms on the activities of PON 1, SOD, CAT, GSH-Px, lipid peroxidation and lipid profile in 102 non-diabetic healthy subjects (57 female/45 male; control group) and 200 patients with type 2 diabetes mellitus (115 female/85 male; DM group) were examined.PON 1 L/M 55 ve Q/R 192 genotypes were determined by PCR, RFLP and agarose gel electrophoresis techniques. Genotype distributions and allel frequencies for both polymorhisms were not significantly different between controls and DM group (p>0.05). Serum PON 1 paraoxonase activity was lower in DM group than in controls but not statistically significant (p>0.05). In both groups, the highest paraoxonase activities were detected in LL and RR genotypes, intermediate activities in LM and QR genotypes, and the lowest activities in MM and QQ genotypes.Activities of erythrocyte GSH-Px and CAT were significantly lower (p<0.01 and p<0.05, respectively), while decrease in SOD activity was not statistically significant (p>0.05), in DM group than in control group. Levels of MDA, an indicator of lipid peroxidation were significantly higher in DM group (p<0.001).No significant difference in HDL-cholesterol levels was detected between both groups but LDL-cholesterol, total cholesterol and triglyceride levels were significantly higher in DM group (p<0.001). Presence of R and M allels in control group and presence of Q and M alles in DM group accompanied with higher atherogenic lipid profile.In conclusion, data obtained from the present study indicates that PON 1 L/M 55 ve Q/R 192 polymorphisms cause significant alterations in paraoxonase activity of the enzyme, however it is hard to correlate these polymorphisms and risk for type 2 diabetes mellitus and oxidant-antioxidant alterations observed in diabetes, For a better understanding of the role of PON 1 in type 2 diabetes mellitus, in addition to polymorphisms in coding region, 5 polymorphisms in promotor region which are also related to antioxidant function of the enzyme and PON 2 and PON 3, two other members of PON family, also should be investigated.