Fruktoz ve streptozotocin ile oluşturulan diyabetik sıçan modelinde resveratrolün karaciğer hasarı ve ferroptoz üzerine etkileri
The effects of resveratrol on liver damage and ferroptosis in fructose and streptozotocin-induced diabetic model
Yazar: MAHSA HOSEİNİ
Danışman: PROF. DR. ALİ NUR TURGUT ULUTİN ; DOÇ. DR. FATMA KAYA DAĞISTANLI
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Bu çalışmada %10'luk yüksek fruktoz ile düşük doz streptozotocin (40mg/kg) uygulanarak modifiye Tip 2 diyabet modeli oluşturuldu ve resveratrol tedavisinin olası karaciğer hasarı ve ferroptoz üzerine etkileri araştırıldı. Deney hayvanları ile 4 deney grubu oluşturuldu.  Diyabetik grup (F), Resveratrol tedavisi uygulanan diyabetik grup (FR), Resveratrol tedavisi uygulanan kontrol grubu (KR), Sağlıklı kontrol grubu (K). Deneyin sonunda tüm hayvanlar sakrifiye edilerek karaciğerleri alındı. Deney süresince deney gruplarının kan şekeri, günlük kalori alımı ve vücüt ağırlıkları ölçüldü. Karaciğer doku kesitlerine morfolojik değerlendirilmesi için Hematoksilen-Eosin, Prusya Mavisi ve Van Gieson boyamaları, ayrıca SIRT1, COX2, HO-1, GPX4, γH2AX, 4HNE, 8-OHdG, Nrf2 antikorları kullanılarak immünohistokimyasal boyama yapıldı. ALOX5, FASN, GPX4 protein seviyelerinin ve GSH/GSSG oranı biyokimyasal yöntemler ile ölçülerek tüm sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirildi. YF grubunda açlık kan şekeri düzeyleri artarken YF-R grubunda açlık kan şekeri düzeyinin azaldı. Deney sonunda YF grubunun vücüt ağırlığında düşüş gözlendi (p≤0.05). Dokuların morfolojik değerlendirilmesinde YF grubunda fibrozis ve demir birikmesi gözlemlenirken YF-R gruplarında ise fibrozisin gerilediği ve demir birikimini gözlenmediği saptandı. İmmünohistokimya sonuçlarından elde edilen verilerde SIRT1 (p<0.0001), GPX4 (p<0.0001) ve Nrf2 (p≤0.05) ekspresyonları YF grubunda kontrol grubuna kıyasla azaldığı anlaşıldı. COX2, HO-1, γH2AX, 4HNE ve 8-OHdG ekspresyonları ise YF grubunda diğer gruplara göre arttığı belirlendi. ELISA sonuçlarına bakıldığında, ALOX5 ve FASN seviyelerinde gruplar arasında anlamlı fark yokken GPX4 seviyeleri YF grubunda diğer gruplara göre daha düşük olduğu anlaşıldı (p≤0.05).  GSH/GSSG testinde ise bu proteinin düzeylerinin kontrol gruplarına göre YF (p<0.01) ve YF-R (p<0.001) gruplarında arttığı saptandı.
Çalışmada yüksek fruktoz diyeti ve düşük doz STZ uygulamasının kan şekeri düzeylerini artırdığı, oksidatif stresi uyararak karaciğerde fibrozise, demir birikimine, hücrelerde DNA hasarına ve ferroptoz yolağında görevli proteinlerin ekspresyonunda artışa neden olarak karaciğer hasarına yol açtığı saptandı.  Resveratrol uygulamasının kan şekeri düzeylerini düşürdüğü, oksidatif stres üzerinde olumlu etki yaptığı ve hepatositlerde demir birikimini önleyerek karaciğer dokusunu ferroptozdan koruduğu gözlendi.

Abstract:
In this study, a modified Type 2 diabetes model was created by applying low-dose streptozotocin with high fructose, and the effects of resveratrol treatment on possible liver damage and ferroptosis were investigated. 4 Experimental groups were formed.  Diabetic group(F), Diabetic group with resveratrol treatment(FR), Control group with resveratrol treatment(KR), Control group(K). At the end of the experiment, all animals were sacrificed and their livers were removed. During the experiment, blood sugar and body weights were measured. For morphological evaluation, Hematoxylin-Eosin, Prussian Blue, Van Gieson and immunohistochemical staining of SIRT1, COX2, HO-1, GPX4, γH2AX, 4HNE, 8-OHdG, Nrf2 antibodies were performed. ALOX5, FASN, GPX4 protein levels and GSH/GSSG ratio were measured. All results were evaluated statistically. While fasting blood sugar levels increased in the YF group, it was decreased in the YF-R group. At the end of the experiment, the body weight of group YF was decreased (p≤0.05). Fibrosis and iron accumulation were observed in the YF group, while fibrosis decreased and iron accumulation was not observed in the YF-R groups. The expressions of SIRT1(p<0.0001), GPX4(p<0.0001) and Nrf2(p≤0.05) were decreased in the YF group. COX2, HO-1, γH2AX, 4HNE and 8-OHdG expressions were increased in the YF group. There was no significant difference in ALOX5 and FASN levels, while GPX4 levels were lower in the YF group(p≤0.05) and GSH/GSSG levels increased in the YF (p<0.01) and YF-R (p<0.001) groups. 
In the study, it was determined that high fructose and low dose STZ increased blood sugar levels, stimulated oxidative stress and caused liver damage as a result of fibrosis in the liver, iron accumulation, DNA damage and increased expression of proteins involved in the ferroptosis pathway. It is thought that resveratrol reduces blood sugar levels, has a positive effect on oxidative stress, and protects liver tissue from ferroptosis by preventing iron accumulation in hepatocytes.