Ratlarda tip 1 ve tip 2 diyabet modellerinde farklı tedavi yöntemlerinin karşılaştırılması
Comparison of different treatment methods in type 1 and type 2 diabetes models in rats
Yazar: ALPARSLAN ARSLAN
Danışman: PROF. DR. MİNE AKBULUT
Afyon Kocatepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Medikal Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Genetik = Genetics ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Diyabet, günümüzde sağlık sektörünün karşı karşıya olduğu ciddi endişe verici bir hastalıktır. Diyabet ve komplikasyonlarının modern ilaçlarla tedavisi hala maliyetlidir. Geçtiğimiz yıllarda anti-diyabetik ajanların taranmasına ilişkin kapsamlı araştırmalar, doğal ürünlerin ilaç keşfinin başlıca potansiyel kaynaklarından biri olduğunu ortaya koymuştur. Ancak bitki kökenli ilaçların yalnızca birkaçı bilimsel olarak doğrulanmıştır. Bu nedenle yeni anti-diyabetik ilaçların geliştirilmesi büyük talep görmektedir ve doğal ürünler potansiyel anti-diyabetik ilaçlar olarak araştırılabilir. Bu çalışmada STZ kullanarak oluşturulmaya çalıştığımız tip 1 ve STZ+fruktoz kullanarak oluşturulmaya çalıştığımız tip 2 diyabet modellerinde tedavi amaçlı verilen kitosan ve tarçının alternatif ve destekleyici tedavi olarak uygulanabileceğinin tespit edilmesinin yanı sıra  sonuçların standart tedavi olan metformin ile karşılaştırılmasının biyokimyasal, genetik ve histopatolojik düzeylerde araştırılması amaçlanmıştır.
Ratlarda kontrol grubu ile birlikte 2 ayrı grup oluşturulmuştur. Birinci grupta Streptozotosin ile tip 1 diyabet modeli oluşturulmuştur. İkinci grupta ratlara içme suyuna fruktoz eklenmesi ile tip 2 diyabet oluşturulurken; 3. grupta ise hiçbir uygulama yapılmayarak sağlıklı ratlar ile çalışma gerçekleştirilmiştir. Birinci ve 2. gruba tarçın, kitosan ve metformin uygulanarak tedavi grupları oluşturulmuş  ve elde edilen sonuçlar kontrol grupları ile karşılaştırılarak değerlendirilmiştir. 
Tip 1 diyabet modelinde tespit edilen hasarlar hem kilo artışı, hem şeker verilerinde yükselme, hem de patolojik hasarlar boyutunda tip 2'ye kıyasla daha fazla olup, genetik olarak hem tip 1 hem de tip 2'de istenen diyabet oluşumları gözlenmiştir. HDL ve LDL kolesterol seviyelerinde gözlenen değişimler açısından ise HDL'yi yüksek tutması açısından tarçın, LDL'yi düşük tutması açısından ise metformin ve kitosan daha başarılı bulunmuştur. INS 1 geni için karaciğer dokusu hariç tüm analizlerde etken madde kullanımı ile gen expresyonu baskılanarak diyabet oluşumunun deneysel olarak sağlandığı bulunmuştur. Ratlara verilen tedaviler değerlendirildiğinde ise gen bazında GLUT 2 geni için oluşan hasarların tamirinde tip 1'deki hasar tamirleri tip 2'ye kıyasla daha etkili bulunmuştur. Diyabet etkisinin daha fazla görüldüğü pankreas dokusundaki değişiklikler karaciğer dokusuna kıyasla daha net ve başarılı bulunmuştur. Dolayısıyla metformin ve kitosan hemen hemen aynı seviyede olmak üzere daha fazla etkili olurken, tarçının etkinliği diğerlerine göre geride kalmıştır. INS 1 geni incelendiğinde ise kullanılan etken maddelerle pankreasta istenen diyabet oluşumu sağlanmış, tedavide metformin ve tarçın, kitosanın önüne geçerek daha başarılı bulunmuştur. Ancak bu gen için karaciğer dokusunda istenen diyabet oluşumu gözlenmemiş olup, gen expresyonu daha da artmıştır. Karaciğer dokusunda etken maddelerle oluşturulan diyabet modelleri incelendiğinde, INS 1 geninin bu dokudaki aktivite ve çalışmasının pankreastan daha farklı boyut ve düzeyde olabileceği düşüncesi ile daha detaylı araştırılmasının yararlı olabileceği sonucuna varılmıştır. 
Sonuç olarak, etken maddelerle tip 1 diyabet oluşumu daha net gözlenirken, özellikle pankreas dokusundaki oluşumlar karaciğere kıyasla daha belirgin bir şekilde elde edilmiştir. Uygulanan tedavilerden alınan sonuçlar değerlendirildiğinde, özellikle metformin daha çok dikkati çekerken alternatif tedavi seçenekleri olan tarçın ve kitosanın farklı analizlerde metforminle neredeyse eşit oranda başarılı olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
Diabetes is a disease of serious concern facing the healthcare industry today. Treatment of diabetes and its complications with modern drugs is still costly. Extensive research on the screening of anti-diabetic agents over the past years has revealed that natural products are one of the major potential sources of drug discovery. However, only a few of the plant-derived medicines have been scientifically verified. Therefore, the development of new anti-diabetic drugs is in great demand, and natural products can be investigated as potential anti-diabetic drugs. In this study, we tried to create type 1 diabetes models using STZ and type 2 diabetes models we tried to create using STZ + fructose; It was aimed to determine the applicability of chitosan and cinnamon given for therapeutic purposes as alternative and supportive treatment, as well as to investigate the comparison of the results with the standard treatment, metformin, at biochemical, genetic and histopathological levels.
Two separate groups were established for rats, including the control group. While in the first group, an attempt was made to create a type 1 diabetes model with Streptozotosin, in the second group, type 2 diabetes was created by adding fructose to the drinking water of the rats, and in the third group, the study was carried out with healthy rats without any application. Treatment groups were formed by applying cinnamon, chitosan and metformin to the first and second groups and the results were evaluated by comparing them with the control groups. 
The damages detected in the type 1 diabetes model are greater than those in type 2 in terms of both weight gain, increase in sugar levels, and pathological damages, and genetically desired diabetes formations have been observed in both type 1 and type 2. In terms of the changes observed in HDL and LDL cholesterol levels, cinnamon was found to be more successful in keeping HDL high, and metformin and chitosan were found to be more successful in keeping LDL low. For the INS 1 gene, in all analyzes except liver tissue, it was found that diabetes formation was experimentally achieved by suppressing gene expression with the use of active substances. When the treatments given to rats were evaluated, on a gene basis, damage repairs in type 1 were found to be more effective than type 2 in repairing the damage to the GLUT 2 gene. The changes in pancreatic tissue, where the effects of diabetes are more visible, were found to be more clear and successful compared to liver tissue. Therefore, while metformin and chitosan were more effective, almost at the same level, the effectiveness of cinnamon was left behind compared to the others. When the INS 1 gene is examined; The desired diabetes formation in the pancreas was achieved with the active ingredients used, and metformin and cinnamon were found to be more successful in the treatment by preventing chitosan. However, the desired diabetes formation in the liver tissue was not observed for this gene, and gene expression increased further. When diabetes models created with active substances in liver tissue were examined, it was concluded that it would be useful to investigate the INS 1 gene in more detail, as the activity and functioning of this tissue may be different from the pancreas. 
As a result, while the formation of type 1 diabetes was observed more clearly with the active ingredients, the formations in the pancreatic tissue were more clearly observed compared to the liver. When the results of the treatments applied were evaluated, metformin in particular attracted more attention, while alternative treatment options, cinnamon and chitosan, were found to be almost equally successful as metformin in different analyses.