Deneysel formaldehit uygulanan sıçan böbrek ve karaciğer dokularında karnozinin apoptozis, TRPM2 iyon kanalları ve betatrofin hormonu üzerine etkileri
Effects of carnosine on apoptosis, TRPM2 ion channels, and betatrophin hormone in kidney and liver tissues of rats experimentally exposed to formaldehyde
Yazar: RAMAZAN FAZIL AKKOÇ
Danışman: PROF. DR. MURAT ÖGETÜRK
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Anatomi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Anatomi = Anatomy
Dizin: Betatrofin = Betatrophin ; Böbrek = Kidney ; Formaldehit = Formaldehyde ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Karaciğer = Liver ; Karnozin = Carnosine ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; İyon kanalları = Ion channels

Özet:
Formaldehit (FA) dokularda oksidatif strese neden olmakta ve enerji metabolizmasını da bozmaktadır. Çalışmamızda FA'nın böbrek ve karaciğer üzerine bilinen zararlı etkilerinin oksidatif stres ile aktifleşebilen hücre zarı iyon kanallarından transient reseptör potansiyel melastatin 2 (TRPM2) kanallarındaki aktivasyon artışına bağlı olabileceği öngörülmüştür. Aynı şekilde enerji metabolizmasını bozduğu bilinen FA ile lipit metabolizması düzenleyicisi olan betatrofin arasında bir ilişki olabileceği düşünülmüştür. Ayrıca FA'nın karaciğerde oluşturduğu hasara karşı bir antioksidan olan karnozinin bilinen yararlı etkisinin, böbrekler içinde geçerli olup olmadığının ve karnozinin her iki dokudaki olası iyileştirici etkisinin de TRPM2 kanalları ve betatrofin ile ilişkisinin açığa çıkarılması amaçlandı. 
 Çalışmamızda ortalama ağırlıkları 260 gram olan 8-10 haftalık 28 adet Sprague Dawley cinsi erkek sıçanlar kullanıldı. Kan, böbrek ve karaciğer doku süpernatantlarındaki betatrofin seviyeleri ELISA yöntemi ile tayin edilirken total oksidan seviyesi (TOS) ve total antioksidan seviyesi (TAS) REL yöntemi ile analiz edildi. Böbrek ve karaciğer dokularında betatrofin ve TRPM2 immünreaktivitelerinin belirlenmesi immünohistokimyasal yöntemle çalışıldı. Ayrıca apoptotik hücrelerin belirlenmesi için TUNEL metodu uygulandı.
FA maruziyeti böbrek ve karaciğer dokularında ciddi hasarlara yol açtı. Bunun yanında, FA maruziyeti böbrek ve karaciğer dokuları ile kanlarda betatrofin konsantrasyonlarının düşmesine, TOS seviyelerinin yükselmesine, TAS seviyelerinin düşmesine, TUNEL pozitifliğinin artmasına sebep olurken, TRPM2 kanallarını da aktifleştirdi. Karnozin suplementasyonu ise FA'nın neden olduğu histopatolojik ve biyokimyasal değişiklikleri büyük oranda düzeltti. 
Sonuç olarak, FA maruziyetiyle oluşan oksidatif hasara karşı tedavi olarak verilen karnozin oksidatif stresi baskılayarak bu hasarın tamamına yakınını ortadan kaldırmaktadır.

Abstract:
Formaldehyde (FA) causes oxidative stress in the tissues and deteriorates the energy metabolism. We assumed in our study that the known adverse effects of FA on kidneys and liver might be related to the increase of the activation in the transient receptor potential melastatin 2 (TRPM2) channels, which could be activated with the oxidative stress from the ion channels in the cellular membranes. Likewise, we suggested that there could be a correlation between the FA, which could deteriorate the energy metabolism, and the betatrophin, a lipid metabolism regulator. Moreover, we aimed to demonstrate whether the known beneficial effect of carnosine (an antioxidant agent) on the liver damage caused by FA is also acceptable for kidneys and the correlation of the TRPM2 channels and betatrophin with the possible healing effect of the carnosine in both tissues. 
 In our study, we used 28 male rats (Sprague Dawley) between weeks 8 and 10 and with an average weight of 260 grams. The betatrophin levels in the blood, kidney and liver tissue supernatants were analyzed with ELISA method, and the total oxidant levels (TOL) and total antioxidant levels (TAL) were analyzed with the Rel Assay. The betatrophin and TRPM2 immunoreactivity in the renal and hepatic tissues was determined with the immunohistochemical method. In addition, we used TUNEL method for the determination of the apoptotic cells.
FA exposure caused severe damage to the renal and hepatic tissues. In addition, while FA exposure decreased the betatrophin concentrations in the renal and hepatic tissues and blood, increased the TO levels, decreased the TA levels and increased the TUNEL positivity, it also activated the TRPM2 channels. Carnosine supplementation improved significantly the histopathological and biochemical changes caused by FA.
In conclusion, carnosine, which was administered for the treatment of the oxidative damage caused by the FA exposure, suppressed the oxidative stress and thus improved this damage almost completely.