Tip 1 Diabetes mellitus tanılı çocuk hasta grubunda glisemik değişkenliğin oksidatif stres ve DNA hasarına etkisi
The effect of glycemic variability on oxidative stress and DNA damage in pediatric patients with type 1 Diabetes Mellitus
Yazar: GÖKHAN GÖKMEN
Danışman: DOÇ. DR. SELDA AYÇA ALTINCIK
Pamukkale Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı / Çocuk Endokrinolojisi Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: DNA = DNA ; DNA hasarı = DNA damage ; Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetes mellitus-tip 1 = Diabetes mellitus-type 1 ; Glisemik indeks = Glycemic index ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Çocuklar = Children

Özet:
Tip 1 diyabet, insülin üreten pankreas beta hücrelerinin yıkımı sonucu insülin eksikliği ile seyreden, çocukluk çağı kronik metabolik hastalıklarından biridir. İnsidansı ve prevelansı coğrafi bölgeye, cinsiyete, yaşa, aile hikayesine ve etnik kökene göre değişkenlik gösterebilmektedir. Ülkemizde çocukluk çağındaki insidansı ortalama 10.9/100.000 bulunmuştur.
İyi metabolik kontrolün diyabetin mikro ve makrovaskuler komplikasyonlarını ciddi oranda azalttığı bilinmektedir. Günümüz pratiğinde diyabet tedavisinde ve komplikasyon riskinin azaltılmasında esas gösterge olarak HbA1c düzeyleri referans parametre olarak kabul görmüştür ancak artmış glisemik değişkenliğin HbA1c'den bağımsız olarak komplikasyonlar açısından önemli bir risk faktörü olduğu vurgulanmaktadır. HbA1c düzeyleri tek başına diyabetin kontrol ve tedavisini yönetmede ve risk faktörlerini belirlemede yetersiz kalmaktadır.
Bu veriler doğrultusunda çalışmada glisemik değişkenliğin, HbA1c'den bağımsız olarak, DNA hasarına üzerine etkisi, bu etkinin etyolojisinde artmış oksidatif stresin rolünün olup olmadığının araştırılması amaçlanmıştır.
         Çalışmaya Pamukkale Üniversitesi Tıp Fakültesi Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Anabilim Dalı Çocuk Endokrinoloji Bilim Dalı Polikliniği ve Servisinde T1DM tanısı ile takip edilen, 18 yaş altı, en az 1yıldır diyabet tanısı olan 50 gönüllü hasta alındı. Aynı gün içerisinde hastalara bir hafta boyunca kan şekeri ölçümü yapacak olan tek kullanımlık glikoz sensörü olan "Enlite Glikoz Sensör®" yerleştirildi ve TAS, TOS, DNA hasarı, açlık lipidleri ve HbA1c gibi parametrelerin testleri için kan örnekleri alındı. T1DM tanılı çocuk hastalarda kan şekeri değişkenliğinin oksidatif stres ve DNA hasarı üzerine olan etkisi araştırıldı.
       Hasta yaşı ve son bir yıl HbA1c ortalaması arasında pozitif yönde korelasyon saptandı. Pubertal olguların HbA1c ortalaması, prepubertal olanlardan yüksekti. HbA1c ile kolesterol, TG, LDL arasında pozitif yönde, HDL ile negatif yönde korelasyon saptandı. Diyabet süresi ile; TIR arasında negatif yönde, SD arasında (p=0.02, r=0.30) pozitif yönde korelasyon saptandı. Ölçülen HbA1c değeri, hesaplanan HbA1c'den (GMI) yüksekti.  TIR yüzdesi daha düşük olan grubun glisemik değişkenliği (SD ve %CV değerleri), TIR yüzdesi yüksek olan gruba kıyasla artmış olarak bulundu.  Diyabetik hastaların TOS değerleri, sağlıklı kontrol grubundan yüksek, TAS değeri düşük saptandı.  T1DM tanılı hastaların TOS değeri ile TIR arasında pozitif yönde, TOS ile TAR ve SD arasında negatif yönde korelasyon bulundu. DNA hasar parametrelerinden tail lenghth, tail intensity ve tail migration ile %CV arasında pozitif yönde bir korelasyon saptandı. Glisemik değişkenlik arttıkça, DNA hasarının arttığı gösterildi. Kötü metabolik kontrollü hastaların DNA hasarı, iyi metabolik kontrollü hastalardan yüksekti.

Çalışmamızda, beklenmedik bir şekilde, TOS kontrol grubunda daha yüksek saptanmıştır. Bu sonuç, çalışma grubu kanlarının çalışmanın daha erken aşamasında alınıp daha uzun süre beklemesi, TOS çalışırken gözden kaçan bir metodolojik hata ile ilişkili olabilir. Oksidatif stres ölçümündeki hangi yöntemin diyabete daha spesifik olduğunun bilinmemesi, yöntemlerin birbirine göre üstünlüğünü gösteren çalışmaların olmaması ve pediatrik yaş grubunda fizyolojik sınır değerlerinin TAS, TOS ve OSİ için bulunmaması sonucumuzu yorumlamada kısıtlayıcı nedenler arasında sayılabilir. TOS ile HbA1c, VKİ, lipidler ve diyabet süresi arasında bir ilişki saptanmamıştır. Bu durum çalışma grubumuzdaki hasta sayısının diğer çalışmalardan daha az olmasına bağlı olabilir. T1DM hastalarda TAS kontrol grubuna azalmış olarak saptanmış ve bu sonuç literatürle uyumlu bulunmuştur ancak TAS ile diyabet süresi, VKİ, HbA1c, lipidler rasında bir ilişki bulanmamış olup, bu durum hasta sayısının az olmasından kaynaklanabilir. 
Çalışmamızda T1DM hastalarında DNA hasarının kontrol grubuna benzer olması, hasta grubumuzun çocuk yaş grubunu içermesi ve bu nedenle DNA tamir mekanizmalarının yüksek olmasına bağlanmıştır. Literatürdeki çalışmaların çoğunda DNA hasarı BMI değeri yüksek olan T2DM'li hasta gruplarında bakılmış olup, çalışmamızda obez hastanın olmaması  DNA hasarının kontrol gruba ile benzer çıkmasına katkıda bulunmuş olabilir. Çalışmamaızda, %CV ile DNA hasar parametrelerinden tail lenghth, tail intensity ve tail migration arasında pozitif yönde bir korelasyon saptanmıştır. Bu veri, kan şeker değişkenliği arrtıkça DNA hasarının arttığını desteklemektedir. Literatürde kan şeker değişkenliği ile DNA hasarı arasında ilişkiye bakan bir çalışmaya rastlanmamıştır. Çalışmamız bu yönü ile özgün olup, glisemik değişkenliğin hangi mekanizma ile DNA hasarını arttırdığı ile ilişkili yeni çalışmalara ihtiyaç vardır.

Abstract:
Type 1 diabetes is one of the chronic metabolic diseases of childhood, characterized by insulin deficiency as a result of the destruction of insulin-producing pancreatic beta cells. Its incidence and prevalence may vary according to geographical region, gender, age, family history and ethnicity. The average incidence in childhood in our country has been found to be 10.9 / 100.000.
Good metabolic control significantly reduces the micro and macrovascular complications of diabetes. In today's practice, HbA1c levels have been accepted as the reference parameter as the main indicator in the treatment of diabetes and reducing the risk of complications, but it is emphasized that increased glycemic variability is an important risk factor in terms of complications independent of HbA1c. HbA1c, alone, has limitations in managing the control and treatment of diabetes and determining risk factors.
In line with these data, we aimed to investigate the effect of glycemic variability on DNA damage and whether increased oxidative stress plays a role on the etiology of DNA damage.
Fifty patients with T1DM, aged under 18 years old, who were followed up at least one year in Pediatric Endocrinology Department of Pamukkale University Faculty of Medicine were included in the study.  "Enlite Glucose Sensor®", a disposable glucose sensor was inserted to the patients and blood samples were taken for tests of parameters such as TAS, TOS, DNA damage, fasting lipids and HbA1c. The effect of glycemic variability on oxidative stress and DNA damage was investigated in pediatric patients with T1DM.
A positive correlation was found between the patient's age and the mean HbA1c of the last one year. The mean HbA1c of pubertal cases was higher than that of prepubertal cases. There was a positive correlation between HbA1c and cholesterol, TG, LDL, and a negative correlation with HDL. With the duration of diabetes; there was a negative correlation between TIR and a positive correlation between SD (p = 0.02, r = 0.30). The measured HbA1c value was higher than the calculated HbA1c (GMI). The glycemic variability (SD and% CV values) of the group with a lower percentage of TIR was found to be increased compared to the group with a higher percentage of TIR. TOS values of diabetic patients were higher than healthy control group and TAS values  were lower. There was a positive correlation between TOS value and TIR, and a negative correlation between TOS and TAR and SD in patients diagnosed with T1DM. A positive correlation was found between the DNA damage parameters tail length, tail intensity and tail migration and % CV. It was shown that DNA damage increased as glycemic variability increases. DNA damage of patients with poor metabolic control was higher than patients with good metabolic control.
In our study, unexpectedly, TOS was found to be higher in the control group. This result may be related to the fact that the blood sample of the study group was taken at an earlier stage of the study and waited a longer time for examination or a methodological error that was overlooked while TOS was evaluating.  Lack of knowledge of which method in oxidative stress measurement is more specific to diabetes, the lack of studies showing the superiority of the methods over each other, and the absence of physiological ranges for TAS, TOS and OSI in the pediatric age group can also be considered among the limitations in interpreting our result. There was no relationship between TOS and HbA1c, BMI, lipids and duration of diabetes. This may be due to the lower number of patients in our study group compared to other studies. In T1DM patients, TAS was found to be reduced compared to the control group and this result was consistent with the literature, but no relationship was found between TAS and duration of diabetes, BMI, HbA1c, and lipids, and this may be due to the small number of patients.
The similarity of DNA damage in T1DM patients to the control group in our study was attributed to the fact that, our study group included the pediatric age and therefore DNA repair mechanisms were high. In most of the studies in the literature, DNA damage was examined in patient groups with T2DM with a high BMI, and the absence of obese patients in our study may have contributed to the DNA damage being similar to the control group. In our study, a positive correlation was found between % CV and DNA damage parameters tail lenghth, tail intensity and tail migration. This data supports that, DNA damage increases as glycemic variability increases. No study has been found in the literature that investigates the relationship between glycemic variability and DNA damage. Our study is unique in this aspect, and new studies are needed regarding the mechanism by which glycemic variability increases DNA damage.