Streptozotosin ile deneysel olarak diyabet oluşturulan ratlarda kromun biyokimyasal etkileri
The biochemical effects of dietary chromium in experimental diabetic rats with streptozotocin
Yazar: OLGA BÜYÜKLEBLEBİCİ
Danışman: PROF. DR. HİLAL KARAGÜL
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Krom = Chromium ; Lipidler = Lipids ; Paraokson = Paraoxon

Özet:
Diabetes Mellitus tüm dünyada en sık rastlanan endokrin hastalıktır. Değişik sebeplere bağlı ve değişik komplikasyonlara yol açan, heterojen bir grup karmaşık metabolik bozukluktur. İnsülin hormon sekresyonunun ve/veya insülin etkisinin mutlak veya göreceli azlığı sonucu karbonhidrat, lipid ve protein metabolizmasında bozukluklara yol açar.Karbonhidrat, lipid ve protein metabolizmalarında önemli fonksiyonları olan krom, memeliler için temel besin maddelerinden biridir. İn vitro çalışmalar göstermiştir ki krom pikolinat (CrPic), insüline duyarlı hücre membranlarında etki göstererek insülin etkinliğini reseptör düzeyinde arttırmaktadır. Yapılan bu çalışmada deneysel olarak streptozotosinle Tip 1 diyabet oluşturulan ratlarda krom pikolinatın bu etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla serum glikoz, paraoksonaz düzeyleri ve serum lipid profili incelenmiştir. Kan şeker düzeyindeki değişimlerle diyabet tanısı konularak, serum insülin ve kanda HbA1C miktarlarına da bakılmıştır.Çalışmada hayvan materyali olarak 30 erkek Wistar Albino rat kullanılmış ve 4 gruba ayrılmıştır (Kontrol, diyabet, diyabet+krom ve krom) Tüm gruplar 5 haftalık deneme boyunca standart yem ve suyla beslenmişlerdir. Diyabet ve diyabet+krom grubundaki ratların her birine diyabet oluşturulmak üzere (65 mg/kg) tek doz STZ intraperitonal uygulanmıştır. Diyabet oluşumunu takiben diyabet+krom ve krom grubundaki ratların içme sularına 80 µg/kg dozunda krom pikolinat suda çözünerek eklenmiştir.Elde edilen sonuçlara göre ratların açlık kan şekerleri çalışmanın sonunda kontrol grubunda 71.1±3.5; diyabet grubunda 390±6.1; diyabet+krom grubunda 363.2±23.71; krom grubunda ise 78.7±2.1 mg/dl olarak bulunmuştur ve kontrol ve diyabetli gruplara ait ortalama değerler arası fark istatistik önem taşımaktadır (p<0.001).HbA1C düzeyleri ise kontrol, diyabet, diyabet+krom ve krom gruplarında sırasıyla 1.6±0.03; 3.7±0.09; 3.2±0.08. ve 1.6±0.02 mg/dl olarak bulunmuştur. Kontrol ve krom gruplarındaki değerler düşük bulunurken, diyabet ve diyabet+krom grubundaki sonuçlar anlamlı derecede yüksek bulunmuştur (p<0.001), fakat diyabet+krom grubunun sonuçları diyabet grubuna göre daha düşük bulunmuştur.Kontrol, diyabet, diyabet+krom ve krom gruplarındaki ratlara ait plazma paraoksonaz sonuçları sırasıyla 191.4±13, 114.0±8.8, 179.3±16.8 ve 164.2±9.7 IU/ml olarak ölçülmüş ve diyabet grubunun sonuçları anlamlı derecede düşük bulunmuştur (p<0.01). Bununla birlikte, krom verilen diyabet grubunda paraoksonaz enzim aktivitesi diyabete rağmen artış göstermiştir. Bunun sebebinin kromun lipid metabolizmasını olumlu yönde etkilemesi olarak düşünülebilir, çünkü paraoksonaz enzimi HDL bünyesinde bulunmaktadır.Ratların lipid profilinde kolesterol, trigliserid, HDL ve LDL düzeyleri incelenmiştir. Serum trigliserid düzeyleri ise kontrol, diyabet, diyabet+krom ve krom gruplarında sırasıyla 119,71±2,72, 298,60±13,6, 272,0±16,0 ve 123,0±2,54 mg/dl olarak ölçülmüş; diyabet ve diyabet+krom grubundaki ratların serum trigliserid düzeyleri diğer gruplara göre anlamlı derecede yüksek bulunmuştur (p<0.001).Grupların toplam serum kolesterol düzeyleri sırasıyla 47.1±11.0; 83.1±23.7; 96.6±26.5 and 42.6±5.5 mg/dl olarak ölçülmüş, diyabet ve diyabet+krom grubundaki ratların serum kolesterol düzeyleri diğer gruplara göre anlamlı dercede yüksek bulunmuştur (p<0.001).Serum HDL düzeyleri 47,57±0,50, 26,31±0,61, 28,41±0,28 ve 43,76±0,45 mg/dl olarak ölçülmüş ve diyabet ve diyabet+krom grubunun sonuçları anlamlı derecede düşük bulunmuştur (p<0.001).Kontrol, diyabet, diyabet+krom ve krom gruplarındaki ratlara ait plazma LDL sonuçları sırasıyla 29,71±0,42, 40,97±1,28, 38,29±0,33 ve 30,27±0,64 mg/dl olarak ölçülmüş ve diyabet ve diyabet+krom grubunun sonuçları anlamlı derecede yüksek bulunmuştur (p<0.001).Kontrol, diyabet, diyabet+krom ve krom gruplarındaki ratlara ait plazma insülin sonuçları sırasıyla 36,61±0,69, 24,07±0,58, 26,95±0,43 ve 33,73±0,45 (µU/ml) olarak ölçülmüş ve diyabet ve diyabet+krom grubunun sonuçları diyabette oluşan ß hücre hasarı yüzünden anlamlı derecede düşük bulunmuştur. Ancak krom verilen diyabet grubunun insülin düzeyinde diyabet grubuna göre önemli bir artış saptanmıştır ki; bunun kromun ß hücreleri üzerindeki insülin stimülasyonunu arttırması sonucu oluştuğu düşünülebilir.Sonuç olarak krom, son yıllarda insülin ile ilişkisi en çok araştırılan elementlerin başında gelmektedir. Birçok çalışmada krom ile insülin ve dolayısıyla insülin direnci ve diyabet ilişkisi gösterilmiştir. Buna ek olarak kromun etki mekanizması halen araştırılmakla birlikte krom, reseptör uyarılmasında veya insülin sekresyonunun arttırılmasında ya da başka bir sebeple glikoz regülasyon mekanizmasında rol oynayan önemli bir eser element olup, öneri olarak diyabetik hastaların diyetlerine eklenebilir.Anahtar Kelimeler: Diabetes Mellitus, krom pikolinat, paraoksonaz, lipid profili

Abstract:
Diabetes Mellitus is the most common endocrin disease in the world. It is a heterogeneus group of complicated disorder that depends on several reasons and that causes various complications. It causes defects on metabolism of carbohydrate and lipid with the lack of insülin hormon secretion and/or absolute or relative ineffectiveness of insülin.Chromium is the main dietary supplement for mammals which has important functions at carbohydrate and lipid metabolisms. In vitro study findings show that chromium picolinate (CrPic) may improve insülin sensivity by enhancing intracelluler insülin receptor.In this study we investigated this effect of chromium picolinate at experimental diabetic rats with streptozotocin.With this purpose serum glucose, paraoxonase and serum lipid profile is examined. Diagnosis of diabetes is defined with the variation of the blood sugar and levels of serum insülin and HbA1C is examined.In the study we used 30 male Wistar Albino rats and they were divided into 4 groups (control, diabet, diabet+chromium and chromium) All rats were fed with standart rodent feed throughout the study. Diabet and diabet+chromium group were injected intraperitoneally with streptozotocin (STZ, 65 mg/kg). After diabet is formed CrPic was added to the drinking water of the chromium and diabet+chromium group at a concentration of 80 µg/kg body weight per day for 35 days.At the end of the study, blood glucose levels of control group was 71.1±3.5; diabet group 390±6.1; diabet+chromium group 363.2±23.7; and the chromium group was 78.7±2.1 mg/dl. The results were statistically significant (p<0.01)Serum cholesterol, triglyceride, HDL and LDL levels are examined in the lipid profiles of the rats. The triglyceride results of control, diabet, diabet+chromium and chromium groups were 119,71±2,72, 298,60±13,6, 272,0±16,0 and 123,0±2,54 mg/dl. The triglyceride serum levels of diabet and diabet+chromium groups were significantly higher than the other groups (p<0.001).Serum cholesterol levels of the groups were 47.1±11.0; 83.1±23.7; 96.6±26.5 and 42.6±5.5 mg/dl in order. The cholesterol levels of diabet and diabet+chromium groups were significantly higher than the other groups (p<0.001).The results of serum paraoxonase levels in order were 191.4±13; 114.0±8.8; 179.3±16.8 and 164.2±9.7 IU/ml and the results of the diabet group were lower than the other groups (p<0.01). It means that the activity of paraoxonase enyzme is stil high in the diabet+chromium group in spite of diabet occurance.Also serum HDL levels of the groups were 47,57±0,508; 26,31±0,613; 28,41±0,281 and 43,76±0,450 mg/dl. The results of the diabet and diabet+chromium groups were significantly lower than the other groups (p<0.001).Serum HbA1C levels were 1.6±0.03; 3.7±0.09; 3.2±0.08 and 1.6±0.02 mg/dl in order. The results of the control and the chromium groups were lower than the other groups (p<0.001), but however the results of the diabet+chromium group were lower than diabet group.Plasma insulin levels were measured as 36,61±0,69, 24,07±0,58, 26,95±0,43 ve 33,73±0,45 (µU/ml) in order. Because of the damage that had ocurred in ß cells of pancreas both diabetic groups had low insulin levels when compared to other groups, but insulin levels of the diabetic group that had been given chromium were higher than the diabetic group. It means that chromium may have an effect that increases stimulation of insulin on ß cells.As conclusion, chromium is the most searched leading element that is related with insülin. In most studies it is shown that relationsheep between insülin, diabet and chromium is present. In addition with this, the effect mechanism of chromium has still being searched and chromium is a trace element that stimulates the insülin receptors or enhances the secretion of insülin or with another reason it has a role in regulation of glucose mechanism. In suggestion that it can be supplemented on the diets of diabetic patients.Key Words: Diabetes Mellitus, Chromium picolinate, Paraoxonase, Lipid profile