Deneysel diyabet oluşturulmuş ratlarda apitoksin'in oksidan-antioksidan statü ve bazı biyokimyasal parametrelere etkilerinin araştırılması
The investigation of the effects of apitoxin on oxidant-antioxidant status and some biochemical parameters of experimentally induced diabetic rats
Yazar: BARIŞ DENK
Danışman: DOÇ. DR. ABDURRAHMAN FATİH FİDAN
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Veteriner Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Antiinflamatuar ajanlar = Anti inflammatory agents ; Antioksidanlar = Antioxidants ; Apiterapi = Apitherapy ; Arı zehirleri = Bee venoms ; Biyokimyasal özellikler = Biochemical properties ; Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Oksidanlar = Oxidants ; Streptozotosin = Streptozotocin ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Apiterapi, bal arısı tarafından üretilen ürünlerin terapotik etkinliği nedeniyle deneysel çalışmalarda tercih edildiği bir tedavi yöntemidir. Apiterapi'nin bir branşı olan arı zehiri (apitoksin) ile tedavi yöntemi, apitoksinin biyoaktif bileşenlerinin özellikle anti-inflamatuvar etkinlikleri nedeniyle kullanım alanı bulmaktadır. Bu çalışmada, Wistar Albino erkek ratlarda streptozotocin (STZ) kullanılarak oluşturulan deneysel diyabet kaynaklı metabolizma bozukluklarının, apitoksine karşı gösterdiği tepki birtakım biyokimyasal parameterler üzerinden araştırılmıştır. Deneysel aşamada 3-4 aylık yaşta, 200-320 g ağırlıkta 40 adet rat kullanılmış olup, rastgele seçilen ratlar 4 gruba ayrılmıştır. Çalışma 28 günde tamamlanmıştır. Gruplar; kontrol (K), apitoksin (A), diyabet (D) ve diyabet+apitoksin (DA) olarak ve her grupta 10'ar hayvan olacak şekilde etiketlenmiştir. K grubuna çalışma süresi boyunca intraperitoneal (ip) fizyolojik tuzlu su (FTS) uygulanmış, A grubuna çalışma süresi boyunca FTS içinde çözdürülen apitoksin 0,5 mg/kg dozda ip yoldan uygulanmıştır. D ve DA grubuna 50 mg/kg tek doz STZ, 4-4,5 pH aralığında Na-Sitrat buffer solüsyonunda çözdürülerek uygulanmış, 48 saat sonra deneklerin kuyruk venlerinden kan örnekleri alınmış ve glukometre ile kan glikoz düzeyi 200 mg/dl ve üzerinde ölçülen deneklerin diyabetli olduğu kabul edilmiştir. DA grubuna çalışma süresi boyunca FTS içinde çözdürülen apitoksin 0,5 mg/kg dozda ip yoldan uygulanmıştır. Çalışma süresince, deneklerden her hafta kan örneği alınmış ve glukometre ile açlık kan glikoz düzeyleri (AKG) ölçülmüştür. Çalışmanın sonunda anestezi altına alınan deneklerin göğüs kafesleri açılarak atan kalplerinden 5-8 ml kan örneği alınmış ve K2EDTA'lı tüplere aktarılmış, idrar keselerinden 0,5-1 ml idrar örneği alınmış ve steril ependorf tüplere aktarılmıştır. Tam kandan malondialdehit (MDA), redükte glutatyon (GSH) ölçümleri ve hematolojik analizler yapılmıştır. Plazmadan nitrik oksit (NOx), total antioksidan statü (TAS), total oksidan statü (TOS), protein karbonil (PCO), insülin, aspartat aminotransferaz (AST), alanin aminotransferaz (ALT), total kolesterol, trigliserid, HDL kolesterol, LDL kolesterol, VLDL kolesterol düzeyleri ölçülmüştür. İdrar örneklerinden DNA hasar düzeyi (8-OHdG) ölçümü yapılmıştır. Apitoksin diyabetli deneklerde insülin salınımında artışa ve AKG üzerine düşürücü etkide bulunmuştur (p<0,05). Oksidan parametrelerden MDA, NOx, PCO, 8-OhdG, AST, ALT, total kolesterol ve LDL kolesterol seviyeleri üzerine artırıcı yönde etki ederken, GSH ve TAS seviyelerinde düşüşe neden olmuştur (p<0,05). Hematolojik parametrelerden lökosit (WBC), platelet (PLT), platelet yüzdesi (PCT), platelet dağılım genişliği (PDW) seviyelerinde normalleşme gözlemlenmiştir (p<0,05). Sonuç olarak; apitoksinin bu çalışmada kullanılan dozunun, oksidatif stres parametreleri üzerine olumsuz etkisi insülin, AKG, birtakım hematolojik parametreler, özellikle de PLT üzerine ise olumlu yönde etkisi gözlemlenmiştir. Bu bulgulardan hareketle, apitoksinin diyabet tedavisinde alternatif olarak kullanımı, gelecekte aydınlatılması gereken patolojik süreçler ve biyokimyasal parametreler ilişkisi çerçevesinde gelişim gösterecektir. Ayrıca, dolaşımdaki PLT sayısının diyabetlilerde fizyolojik sınırlar içine çekilmesi, apitoksinin özellikle operatif girişimlerde kan kaybı riski bulunan diyabetli hastalarda alternatif olarak kullanımının mümkün olduğu ihtimalini açığa çıkarmaktadır.

Abstract:
Apitherapy is a treatment modality in experimental studies because of the therapeutic effect of products produced by honey bees. The treatment with bee venom (apitoxin), a branch of apitherapy, can be used because of the anti-inflammatory activities of the bioactive components of apitoxin. In this study, experimental diabetes-induced metabolic disorders induced by streptozotocin (STZ) in male Wistar Albino rats have been investigated for the response to apitoxin on some biochemical parameters. At the experimental stage, 40 rats with a weight of 200-320 g were used at 3-4 months of age and randomly selected rats were divided into 4 groups. The study was completed in 28 days. Groups were labeled as control (K), apitoxin (A), diabetes (D) and diabetes + apitoxin (DA) with 10 animals per group. K group received intraperitoneal (ip) physiological saline (FTS) during the study period, in group A, the apitoxin dissolved in FTS was applied intraperitoneally at a dose of 0.5 mg/kg, D and DA groups were administered 50 mg/kg single-dose STZ, dissolved in Na-Citrate buffer solution at a pH range of 4-4,5. Blood samples were taken from the tail veins of the subjects after 48 hours and blood glucose levels measured with glucose meter were accepted to be diabetic subjects at 200 mg/dl and above. DA group was administered 0.5 mg/kg dose of apitoxin dissolved in FTS during the study period. During the study, blood samples were taken every week from subjects and fasting blood glucose levels (AKG) were measured with glucometer. At the end of the study, 5-8 ml blood samples were taken from the hearts of the anesthetized subjects by opening the chest cages and transferred to K2EDTA tubes. 0.5-1 ml urine samples were taken from the urinary bladder and transferred to sterile ependorf tubes. Malondialdehyde (MDA), reduced glutathione (GSH) measurements and hematological analyzes were performed from whole blood. Nitric oxide (NOx), total antioxidant status (TAS), total oxidant status (TOS), protein carbonyl (PCO), insulin, aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), total cholesterol, triglycerides, HDL cholesterol, LDL cholesterol VLDL cholesterol levels were measured from plasma. DNA damage level (8-OHdG) was measured from urine samples. Apitoxin was associated with an increase in insulin secretion and a lowering effect on AKG in diabetic subjects (p<0.05). While the effect of apitoxin had increasing effect on MDA, NOx, PCO, 8-OhdG, AST, ALT, total cholesterol and LDL cholesterol levels, it was found that it had a decreasing effect on GSH and TAS levels (p<0.05). Leukocyte (WBC), platelet (PLT), platelet percentage (PCT) and platelet distribution width (PDW) levels were normalized (p<0.05). As a result, the effect of apitoxin dose used in this study on oxidative stress parameters were observed to be negative, while insulin, AKG, and some hematological parameters, especially on PLT, were observed to be positive. Based on these findings, the use of apitoxin as an alternative in the treatment of diabetes will develop in the context of the relationship between pathological processes and biochemical parameters that need to be clarified in the future. In addition, elevation of circulating PLT into physiological limits in people with diabetes reveals the possibility that apitoxin may be used as an alternative in patients with diabetes, especially at risk of blood loss in operative procedures.