Kafeterya diyeti ve SCD probiyotik takviyesinin sıçan karaciğeri glutatyon sistem enzimleri ve metabolitleri üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effects of cafeteria diet and SCD probiotics supplementation on rat liver glutathione system enzymes and metabolites
Yazar: NURDAN ABA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ENVER FEHİM KOÇPINAR ; DR. ÖĞR. ÜYESİ TAHA CEYLANİ
Muş Alparslan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Kilo artışı, dünyada hızla yayılan ve obezite, diyabet ve kanserinde dâhil olduğu pek çok hastalığın primer patolojisini içeren önemli bir durumdur. Obezitenin primer olgularını içeren kilo artışının metabolik seviyede neden olduğu değişimleri aydınlatmak büyük öneme sahiptir. Probiyotikler bağırsak düzenlemesi amacıyla reçete edilen en yaygın tedavi şeklidirler ve probiyotiklerin bağışıklık sisteminin güçlenmesini de kapsayan bilinen yararlı etkileri çoğunlukla içerdikleri veya ürettikleri ikincil metabolitlere dayandırılır. Yanlış beslenme kilo artışının en önemli nedenlerinden biridir. Günümüzde tüketilen işlenmiş, kızarmış ve fastfood olarak bilinen besinleri içine alan beslenme şeklinin kilo artışı ve obezitenin en büyük nedenleri arasında gösterilir. Kafeterya diyeti (CAF) olarak bilinen beslenme türü deney hayvanlarına uygulanan hızlı kilo artışı ve obezitenin tetiklenmesine neden olan batı diyet kültürünün iyi bir modelidir. Obezite, kanserinde dâhil olduğu birtakım hastalıklar aracılı olarak antioksidanlar ile ilişkilidir. Dolayısıyla kafeterya diyetinin metabolizma üzerindeki etkilerinin aydınlatılması önemlidir. Antioksidanlar hücresel reaktif oksijen türlerini (ROS) düzenleyerek hücresel redoks dengesinin sağlıklı şekilde düzenlenmesinde etkilidirler. Glutatyon döngüsü, glutatyon peroksidaz (GPx) ve glutatyon redüktaz (GR) antioksidan enzimlerini, redükte glutatyon (GSH) ve okside glutatyon (GSSG) metabolitlerini içerenredoks dengesinin düzenlenmesi için elzemdir. Bu iki metabolit, enzimlerin aktivitesi ile sürekli olarak birbirine dönüşür. Bu sayede kurulan redoks dengesi sayesinde hem sinyal iletim mekanizmaları ilerler hem de hücre sağlığı oksidasyon kaynaklı hastalıklara karşı korunur. Ayrıca Glutatyon S-transferaz enzimi GSH'ı kullanarak zenobiyotiklerin giderilmesi ve radikal düzenlenmesinde etkili olduğundan glutatyon döngüsünü doğrudan etkileyen önemli enzimlerden biridir. Bu çalışmada kontrol ve deney grupları Wistar sıçan karaciğerlerinde glutatyon sistemi enzim ve metabolitlerinin nasıl düzenlendiği araştırıldı. Bu amaçla normal kemirgen diyetine ek olarak kafeterya diyeti ile beslenen sıçan karaciğer dokularında, kemirgen diyeti ve kafeterya diyetine ek olarak ticari ismi SCD Probiotics olan 11 farklı probiyotik bakteri içeriğine sahip besin takviyesi verilen sıçan karaciğer dokularında ve son olarak kemirgen diyetine ek olarak SCD Probiotics takviye gıda ile beslenen sıçan karaciğer dokularında glutayon sisteminin qPCR ile mRNA seviyesinde ve kinetik enzim aktivite ölçümleri ile protein seviyesindenasıl düzenlendiği araştırıldı. Sonuç olarak hem gen seviyesinde hem de protein seviyesinde kafeterya diyetinin glutatyon metabolizması üzerinde önemli olumsuz etkilerinin olduğu ancak SCD Probiotics takviyesi ile glutatyon metabolizmasının büyük oranda yeniden düzenlenebildiği tespit edildi.

Abstract:
Weight gain is an important condition spreading rapidly in the world and includes the primary pathologies of many diseases including obesity, diabetes, and cancer.In addition, weight gain includes the primary phenomena of obesity, and illumination of these phenomena at the metabolic level is of great importance.Probiotics are the most common form of treatment prescribed for the health of the gastrointestinal tract and their beneficial effects, such as boosting the immune system, are attributed to the secondary metabolites they contain or produce.Malnutrition is one of the most important causes of weight gain.The diet that includes processed, fried, and fast foods consumed today is among the biggest causes of weight gain and obesity.The type of diet known as the cafeteria diet (CAF) is a good model of the western diet culture, which causes rapid weight gain and obesity in experimental animals. Obesity is associated with antioxidants through several diseases, including cancer. Therefore, it is important to clarify the effects of the cafeteria diet on metabolism. Antioxidants regulate cellular reactive oxygen species (ROS) and ensure a healthy redox balance in the cell. The glutathione cycle is under the influence of glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR), and Glutathione S-transferase antioxidant enzymes, and the metabolites reduced glutathione (GSH) and oxidized glutathione (GSSG). The health of this cycle is essential for the regulation of the redox balance in a cell. These two metabolites are constantly converted into each other by the activity of enzymes. Thanks to the redox balance established by this way, signal transduction mechanisms progress correctly and thus cell health is protected against oxidation-induced diseases. Glutathione S-transferase enzyme is one of the important enzymes that directly affects the glutathione cycle using the GSH to remove the xenobiotics and radical regulation. In this study, a group of Wistar rats were fed with normal rodent diet and cafeteria diet. The other group was fed with cafeteria diet and SCD Probiotics supplement. One of the groups was fed normal rodent diet and SCD Probioticssuplement. In conclusion, how the glutathione system enzymes and metabolites were regulated at the mRNA level by qPCR and at the protein level by kinetic enzyme activity measurements were investigated.As a result, it was determined that cafeteria diet has significant negative effects on glutathione metabolism at both gene level and protein level, but these effects can be reversed at acceptable rates with SCD Probiotics supplementation