Diyabetik kardiyomiyopatide MikroRNA'ların rolü
Role of MikroRNAs in Diabetic cardiomyopathy
Yazar: SAMET SERDAR YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. BELMA TURAN
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Kalp = Heart ; Kalp hastalıkları = Heart diseases ; Kardiyovasküler hastalıklar = Cardiovascular diseases ; Kardiyovasküler sistem = Cardiovascular system ; Kas kontraksiyonu = Muscle contraction ; Mikro RNA = Micro RNA ; Yaşlanma = Aging

Özet:
Tip I olarak tanımlanan diyabetes mellitusta vasküler komplikasyonlardan bağımsız özel bir tip kardiyomiyopatinin (diyabetik kardiyomiyopati) geliştiği bilinmektedir. Genel olarak bu tip diyabetle ilgili deneysel ve klink bulgular incelendiğinde, kalp kasının kasılma gücünün azaldığı, kasın kasılma ve gevşeme hızında yavaşlama ve aksiyon potansiyeli (AP) süresinde uzama meydana geldiği görülmektedir. MikroRNA'lar (miRNA) spesifik hedef genleri düzenleyen, alışılmamış, tek zincirli, ve protein kodlamayan RNA'lar olup, çeşitli biyolojik sürece spesifik basamaklarda gen ekspresyonlarının baskılanmasında önemli rol oynarlar. Güncel veriler miRNA'ların insülin sekresyonunda ve beta hücrelerinin farklılaşmasında direkt rol aldığını gösterirken, indirekt olarak glukoz ve lipit metabolizmasını kontrol ettiğini göstermektedir. Böylece miRNA'ların diyabete bağlı sekonder komplikasyonlarla ilişkili olabileceğine ilişkin tartışmalar literatürde görülmektedir. Bu çalışmanın amacı, kalbin mekanik ve elektriksel aktivitelerinde diyabetin yol açtığı bozukluklar ile miRNA'lar arasındaki olası ilişkinin incelemesi hedeflenmiştir. Bu çalışmada, 3 aylık ve 6 aylık sağlıklı sıçanlarla (kontrol grubu), aynı yaşlarda 1 aylık ve 3 aylık diyabetli deney grupları oluşturulmuştur. Yapmış olduğumuz mikrodizin analizleri sonuçları, diyabetli hayvanların kalp dokusundaki miRNA ekspresyon düzeylerinde farklılıklar olduğunu göstermiştir. Ayrıca kalpte çok çeşitli patalojiler ile ilişkilendirilmiş olan 10 adet miRNA üzerinde yapmış olduğumuz real-time PCR analizleri de bulgularımızı destekler niteliktedir. Sonuç olarak, elde ettiğimiz veriler, diyabete ve örneklerin yaşlarına bağlı olarak (orta-yaş ve genç-yaş karşılaştırmasında) kalpte gözlenen fonksiyon değişikliklerinden miRNA'lardaki değişikliklerin sorumlu olabileceği ve gelecekte gen tedavisi umudu hipotezini desteklemektedir.

Abstract:
The defects identified in the mechanical activity of the hearts from type I diabetic animals include alteration of Ca2+ signaling via changes in critical processes that regulate intracellular Ca2+ concentration. Slowing down of cardiac muscle contractions and relaxations in association with altered kinetics of intracellular Ca2+ transients have been reported as well as prolongation in action potential duration in STZ-induced diabetes. The pathological process of the heart is associated with an altered expression profile of genes that are important for cardiac function. MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs that regulate gene expression at the post-transcriptional level. The aim of the present study was to determine whether miRNAs play a role in mediating altered gene expression and structural/functional deficits in the heart in diabetes. STZ-induced diabetic rats as well as age-matched controls were investigated after 1 month and 3 months of diabetes to establish the development of cardiomyopathy and compaerd the effect of diabetes duration on the heart function and structure. The tissues were then examined for gene expression and miRNA analysis. Cardiac tissues from these rats showed alteration of multiple miRNAs by array analysis due to duration of diabetes as well as age of the rats. Real-time PCR analysis of 10 miRNA, which are closely related with different types of known cardiovascular diseases supported our results by array analysis. Finally, the innovative miRNA-interference technologies developed lately for manipulating the action of miRNAs by interfering with their expression, stability, and function as new approaches for miRNA research and gene therapy will be introduced in the therapy of heart diseases.