Metabolik sendrom modelinde vitamin D'nin karaciğer dejenerasyonu ve hücre ölümü üzerine etkileri
The effects of vitamin D on liver degeneration and cell death in the metabolic syndrome model
Yazar: NARGIZ BAYRAMOVA
Danışman: DOÇ. DR. FATMA DAĞISTANLI
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Metabolik sendrom (MetS), hiperglisemi, hiperinsülinemi, obezite ve dislipidemi dahil olmak üzere bir dizi metabolik anormallik ile karakterize çok faktörlü bir hastalıktır. MetS ile ilişkili çok sayıda komplikasyon arasında karaciğer yağlanması, fibrozis, inflamasyon ve oksidatif stres gibi karaciğer patolojisi genel morbidite ve mortaliteye önemli ölçüde katkıda bulunur. Bu çalışmada, yüksek yağlı ve yüksek fruktozlu bir diyetin neden olduğu bir (MetS) modelinde vitamin D tedavisinin karaciğer dejenerasyonunun çeşitli yönleri üzerindeki etkilerini araştırmayı amaçlandı.
Çalışma dört deney grubundan oluşturuldu: sağlıklı kontrol grubu (SK), Vitamin D ile tedavi edilen kontrol grubu (K+VD), MetS grubu (MetS) ve Vitamin D ile tedavi edilen MetS grubu (MetS+VD). Tedavi gruplarına, deneyin üçüncü haftasından itibaren D vitamini takviyesi (oral 170 IU/hafta) başlandı ve 15. haftanın sonuna kadar devam edildi. 
Çalışma süresince tüm grupların ağırlıkları, açlık kan şekerleri, bel çevreleri ve kalori alımları ölçüldü. Deneyin sonunda alınan karaciğer dokuları fikse edilerek parafin bloklara gömüldü. Alınan doku kesitlerine morfolojik değerlendirme, glikojen birikimi ve fibrozis tespiti için Hematoksilen-Eozin, PAS ve Van Gieson boyaması yapıldı. TGF-β1, α-SMA, NLRP3, GSDMD, GPX-4, PCNA, VDR antikorları kullanılarak karaciğer doku kesitlerine immünohistokimya yöntemi uygulandı. Apoptotik hücre ölümü TUNEL yöntemi ile, serum insülin düzeyleri ise ELISA yöntemi ile ölçüldü. Elde edilen tüm sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirildi.
Açlık kan şekeri düzeyleri MetS'lu grupta yükseldiği, tedavi edilen MetS grubunda ise düştüğü görüldü. MetS grubunda ağırlık ve bel çevresi ölçümlerinde de artış tespit edildi. MetS grubunda TGF-β1, α-SMA, NLRP3, GSDMD, GPX-4 protein ekspresyonlarının ve apoptotik indeksin diğer gruplara göre anlamlı olarak yüksek olduğu gösterildi (p<0.001). Özellikle vitamin D tedavisi ile bu proteinlerin ekspresyonları ve apoptotik indekste önemli bir azalma saptandı (p<0.001). Vitamin D uygulamasının MetS'de açlık kan şekeri değerlerini düşürürken karaciğerin insüline cevabını düzenlediğini ve oksidatif stres, inflamasyon, fibrozis, hücre ölümü ve proliferasyonu üzerine olumlu etkileri olduğu sonucuna varıldı.

Abstract:
Metabolic syndrome (MetS) is a multifactorial disorder characterized by a cluster of metabolic abnormalities, including hyperglycemia, hyperinsulinemia, obesity, and dyslipidemia. Among the numerous complications associated with MetS, liver pathology, such as fatty liver, fibrosis, inflammation, and oxidative stress, significantly contributes to the overall morbidity and mortality. This study aimed to investigate the effects of vitamin D treatment on various aspects of liver degeneration in a metabolic syndrome (MetS) model induced by a high fat and high fructose diet. The study comprised four experimental groups: healthy controls (SK), vitamin D-treated controls (K+VD), MetS rats (MetS), and vitamin D-treated MetS rats (MetS+VD). Vitamin D supplementation (oral 170 IU/week) was initiated in the treatment groups from the third week of the experiment and continued until the end of the 15th week. 
During the study, the animals' weight, fasting blood glucose, waist circumference and calorie intake were measured. At the conclusion of the experiment, liver tissues were collected, embedded in paraffin blocks, and subjected to histological staining (Hematoxylin-Eosin, PAS, and Van Gieson) for morphological evaluation, glycogen accumulation assessment, and fibrosis detection. Immunohistochemistry method was implemented to liver tissue sections using TGF-β1, α-SMA, NLRP3, GSDMD, GPX-4, PCNA, VDR antibodies. Apoptotic cell death was determined by TUNEL method. Serum insulin levels of animals were measured by ELISA method.
All results obtained were evaluated statistically. The fasting blood glucose levels remained elevated in the metabolic syndrome group until the end of the experiment, it was observed that these values decreased in the treated group. In addition, the MetS group animals were also determined an increase in weight gain and waist circumference measurements. Immunohistochemical analysis revealed significantly higher expressions of TGF-β1, α-SMA, NLRP3, GSDMD, GPX-4 proteins, and apoptotic index in the MetS group compared to the other groups (p<0.001). Notably, vitamin D treatment resulted in a significant reduction in the expression levels of these proteins and the apoptotic index (p<0.001). It was concluded that vitamin D has positive influences on fasting blood glucose values, glycogen accumulation in hepatocytes, liver response to insulin, inflammation, fibrosis, oxidative stress, apoptosis, pyrotosis, cell proliferation and VDR expression.