Fruktoz diyeti ile metabolik sendrom oluşturulan sıçanların kalp ve karaciğerinde resveratrolün antioksidan etkisinin incelenmesi
The investigation of antioxidant effect of resveratrol on heart and liver in fructose induced-metabolic syndrome
Yazar: FİLİZ SEZEN BİRCAN
Danışman: DOÇ. DR. KANUNİ BARBAROS BALABANLI
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology

Özet:
Metabolik sendrom; hipertansiyon, dislipidemi ve insülin direnci ile karakterize bir hastalık olup, kardiyovasküler bozukluklar ve tip 2 diyabet açısından önemli bir risk faktörü oluşturmaktadır. Klinik ve deney hayvanlarında yapılan çalışmalar sonucunda, metabolik sendrom görülme sıklığı ile artmış fruktoz tüketimi arasında yakın bir ilişki bulunduğu belirlenmiştir. Resveratrol (3,4,5-trihidroksistilben) ise başta üzüm olmak üzere çeşitli bitkiler tarafından çevresel strese ve fungal enfeksiyonlara karşı sentezlenen, antioksidan ve antiinflamatuvar özelliklere sahip doğal bir bileşiktir. Bu çalışmada, yüksek fruktoz diyetinin yol açtığı metabolik değişiklikler ile kalp ve karaciğer dokularındaki nitrik oksit metabolizması ve oksidatif/nitrozatif stres üzerinde resveratrolün muhtemel koruyucu etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu doğrultuda, 32 adet erkek Sprague-Dawley sıçan kontrol, fruktoz, resveratrol ve fruktoz+resveratrol olmak üzere 4 gruba ayrılmıştır (n=8). Trans-resveratrol günlük 10 mg/kg dozda ve oral gavaj yoluyla, fruktoz ise %20 oranında içme suyu içinde uygulanmıştır. 8. haftanın sonunda hayvanlar anestezi altında feda edilerek kan numunelerinde metabolik sendrom kriterleri, dokularda ise nitrik oksitin stabil son ürünleri olan NOx, endotelyal ve indüklenebilir nitrik oksit sentaz (eNOS ve iNOS) protein düzeyleri; oksidatif/nitrozatif stres göstergesi olan 3-nitrotirozin, malondialdehit seviyeleri ile ksantin oksidaz ve NADPH oksidaz aktiviteleri analiz edilmiştir. Fruktoz uygulaması kontrol grubu ile karşılaştırıldığında sistolik kan basıncında, serum insülin ve trigliserit düzeylerinde istatistiksel açıdan önemli artışa yol açmış, metabolik sendrom modeli başarı ile gerçekleştirilmiştir. Fruktoz diyeti, karaciğer dokusunda belirgin bir oksidatif/nitrozatif strese sebep olmamıştır. Kalp dokusunda 3-nitrotirozin düzeylerini anlamlı şekilde artırmış, eNOS protein düzeylerini ise belirgin şekilde azaltmıştır. Resveratrol tedavisinin, bazı parametreler üzerinde prooksidan etki göstermek ve aterojenik lipit profili üzerinde olumlu bir etki sağlamamakla birlikte, yüksek fruktozun yol açtığı sistolik kan basıncındaki artışı önlediği, 3-nitrotirozin ve kalp dokusu eNOS seviyeleri üzerinde koruyucu etkilerinin bulunduğu gözlenmiştir.

Abstract:
Metabolic syndrome is a disease characterized by hypertension, dyslipidemia, insulin resistance, and is associated with increased risk for development of both cardiovascular diseases and type 2 diabetes. It was determined a close relationship between incidence of metabolic syndrome and increased fructose consumption in clinical and animal studies. On the other hand, resveratrol (3,4,5-trihydroxystilbene) that has antioxidant and antiinflammatory properties is a natural phytoalexin synthesized in a wide variety of plant species including grapes as a response to environmental stress or fungal infection. In the present study, investigation of possible protective effects of resveratrol treatment on metabolic changes, nitric oxide metabolism and oxidative/nitrosative stress in liver and heart tissues caused by high-fructose diet in rats were aimed. In our study, 32 male adult Sprague-Dawley rats were randomly divided into four groups (n=8); control, fructose, resveratrol and fructose+resveratrol. Trans-resveratrol (10 mg/kg daily by oral gavage) and fructose (20% in drinking water) were administered for 8 weeks. At the end of 8th week, the animals were sacrificed under anesthesia, and metabolic syndrome criteria in serum, protein levels of endothelial and inducible nitric oxide synthases (eNOS and iNOS), stable products of nitric oxide, NOx, levels of 3-nitrotyrosine and malondialdehyde, xanthine oxidase and NADPH oxidase activities in tissues which are markers of oxidative/nitrosative stress were analysed. Fructose administration caused statistically significant increases in systolic blood pressures, serum insulin, triglyceride and VLDL-cholesterol levels, compared to control group and metabolic syndrome model was successfully demonstrated. Fructose diet did not cause clear oxidative/nitrosative stress in liver. It significantly increased 3-nitrotyrosine levels but decreased iNOS protein levels in cardiac tissue. Although resveratrol treatment showed prooxidant effect on some parameters and has not positive effect on atherogenic lipid profile, it prevented increases in systolic blood pressure caused by high-fructose diet, and has protective effects on 3-nitrotyrosine and cardiac eNOS levels.