Egzersizin deneysel tip 1 diyabetik kalpte PGC-1α, PPAR-α, irisin, UCP1 düzeylerine etkisi
Effect of exercise on PGC-1α, PPAR-α, irisin, UCP1 levels in experimental type 1 diabetic heart
Yazar: HÜMEYRA ÇELİK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ DOĞAN DURSUN
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2018
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Diabetes mellitus-tip 1 = Diabetes mellitus-type 1 ; Egzersiz = Exercise ; Kalp = Heart ; Peroksizom proliferatörü ile aktive olan reseptörler = Peroxisome proliferator-activated receptors ; İrisin = Irisin

Özet:
Günümüzde egzersiz, sedanter yaşam şartlarında sıklığı artmış olan diyabet ve obezite gibi metabolik hastalıklara bir tedavi protokolü olarak değerlendirilmektedir. Egzersiz fizyolojisi hakkında yapılan moleküler çalışmalar, egzersiz esnasında iskelet kasları başta olmak üzere çeşitli dokulardan salınan miyokin adlı proteinlerin, egzersizin metabolizmada etkilerini nasıl oluşturduğuna dair sorulara bir cevap oluşturmuştur. İrisin adlı miyokinin, egzersizle eksprese olan PGC-1α adlı bir genin indüklemesi ile PPAR-α reseptörleri aracılığıyla mitokondriyal UCP1' in oluşumuna yol açması erişkin insanda çok az miktarda olduğu düşünülen kahverengi yağ dokusunun egzersizle beyaz yağ dokusundan dönüşebildiği sonucunu doğurmuştur. 
Çalışmamızın amacı Tip 1 diyabetik kalbe iki farklı egzersiz protokolü uygulayarak kalpte PGC-1α, irisin, PPAR-α ve UCP1 mRNA ve protein düzeylerine nasıl etki edeceğini değerlendirmektir.
Çalışmada 12 haftalık Wistar Albino türü erkek sıçanları, kontrol sedanter (n=10), kontrol egzersiz 1 (n=10), kontrol egzersiz 2 (n=10), diyabet sedanter (n=10), diyabet egzersiz 1 (n=10) ve diyabet egzersiz 2 (n=10) gruplarına ayırarak artan hız ve eğimde  6 hafta boyunca koşu bandında ılımlı (10 metre/dakika, 0º eğim, 1 saat/gün) ve yoğun (20 metre/dakika, 10º eğim, 1 saat/gün) antrenman programı yaptırılmıştır. Deney sonrası sıçanların sol ventrikülleri alınarak RT-PCR metodu ile PGC-1α, irisin, PPAR-α ve UCP1 mRNA, ELİSA ile protein düzeyleri değerlendirilmiştir.
Egzersiz ile özellikle ılımlı antreman programında anlamlı artış olmak üzere gruplar arasında irisin, PPAR-α ve UCP1 mRNA ekspresyonunda istatistiksel anlamlılıkta farklılık bulunmaktadır  (sırasıyla p<0,0001, p<0,0001, p<0,0001).  Gruplar arasında PGC-1α (p>0,0802) ve PPAR-α (p>0,3759) protein seviyelerinde bir değişiklik saptanmazken; FNDC5 (p<0,0004) ve UCP1 (p<0,016) protein düzeylerinde anlamlı farklılıklar tespit edilmiş olup egzersiz gruplarında artış gözlemlenmiştir. 
DKMP sağlığına olumlu katkıda bulunduğunu gösteren çalışmalar göze alındığında egzersizin irisin ve ilgili gen ürünlerinin mRNA' larında artışa sebep olması, egzersizin önemini tekrar vurgulamıştır. Çalışmada kalp fonksiyonunu gösteren bir bölüm olmadığı için bu moleküllerin artışının ne gibi fonksiyonlara iyi geldiği hakkında bilgi sağlanamamıştır. İrisin ve ilgili gen ürünlerinin protein seviyelerini tüm egzersiz gruplarında artırabilecek uzun süreli egzersiz protokolü ve kalp fonksiyonlarını değerlendirebilecek ek çalışmalar gerekmektedir.

Abstract:
Today, exercise is regarded as a treatment protocol for metabolic diseases such as diabetes and obesity, which are increasing in sedentary living conditions. Molecular studies on exercise physiology have been answering questions about how proteins called myokin released from various tissues, especially skeletal muscles during exercise, influence exercise in metabolism. The induction of mitochondrial UCP1 through PPAR-α receptors by induction of a gene called PGC-1α, an myokin called irisin, resulted in brown fat tissue, which is believed to be very little in adult humans, to be converted from white fat tissue by exercise. 
The aim of our study is to evaluate the effect of Type 1 diabetic heart on PGC-1α, FNDC5, PPAR-α and UCP1 mRNA and protein levels in the heart by applying two different exercise protocols.
Twelve weeks old male Wistar albino rats were treated with moderate (10 meters / minute, 0º slope, 1 hour / day) and high (20 meters / minute, 10º slope, 1 hour / day)exercise protocol on treadmill dividing into control sedentary (n = 10), control exercise 1 (n = 10), control exercise 2 (n = 10), diabetes sedentary (n = 10), diabetes exercise 1 (n=10), diabetes exercise 2 (n = 10). After the experiment, the left ventricles of the rats were taken and mRNA levels of PGC-1α, iris, PPAR-α and UCP1were evaluated by RT-PCR method using and the protein levels were evaluated by ELISA method. 
There was a statistically significant difference in the expression of irisin, PPAR-α and UCP1 mRNA among the groups (p <0.0001, p <0.0001, p <0.0001, respectively), especially in the moderate exercise program with exercise. There was no change in PGC-1α (p> 0,0802) and PPAR-α (p> 0,3759) protein levels among the groups; Significant differences were found in FNDC5 (p <0.0004) and UCP1 (p <0.016) protein levels, and an increase in exercise groups was observed.
Studies showing a positive contribution to the health of DCMP have re-emphasized the importance of exercise in that exercise leads to an increase in mRNAs of irisin and related gene products. Since there is no part of the study showing the heart function, no information has been provided about these increase of molecules are good for what functions. Additional studies are needed to evaluate the long-term exercise protocol and cardiac function, which may increase protein levels of irisin and related gene products at all of exercise groups.