Deneysel diabet oluşturulan sıçanlarda kalp ve iskelet kası NRF-2 yapımı ve oksidatif stres üzerine melatoninin etkisinin incelenmesi
The effects of melatonin on NRF-2 expression and oxidativestress in heart muscle and skeletal muscle in rats with experimentaldiabetes
Yazar: SALİM ÖZENOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İNCİ TURAN
Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kalp = Heart ; Kas-iskelet sistemi = Musculoskelatal system ; Melatonin = Melatonin ; NRF2 = NRF2 ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Sıçanlar = Rats ; Tiyoredoksin = Thioredoxin

Özet:
Diyabetes mellitüs (DM) kronik hiperglisemi ile giden epidemik bir hastalıktır. Kronik
hiperglisemi serbest oksijen radikallerinin (ROS) yapımı ile birliktedir. Nuclear factor
erythroid 2-related factor 2 (NRF2) redoks duyarlı transkripsiyon faktörüdür ve pek
çok antioksidan enzimin gen yapımını kontrol eder. Melatoninin deneysel modellerde
diyabetik nöropatide koruyucu olduğu gösterilmiştir. Amacımız deneysel diyabet
oluşturulan sıçanlarda iskelet ve kalp kasında melatoninin NRF2 düzeyleri ile oksidatif
stres düzeylerine etkisini incelemektir. Çalışmamızda 36 adet Wistar-albino sıçan dört
gruba ayrıldı. 1) Kontrol+serum fizyolojik (SF) grubu (n=8), 2) Kontrol+melatonin
grubu (n=8), 3) Diyabet+SF grubu (n=10), 4) Diyabet+melatonin grubu (n=10).
Diyabet oluşturmak için tek doz intraperitoneal (İP) streptozotosin (STZ) 60mg/kg
dozunda uygulandı. Melatonin uygulaması (10 mg/kg, İP) 28 gün boyunca uygulandı.
Bu sürenin sonunda sıçanların kalp ve iskelet dokuları alınarak lipid
peroksidasyonunun göstergesi olarak malondialdehid (MDA), antioksidan gösterge
olarak indirgenmiş glutatyon (GSH) düzeyleri spektrofotometrik olarak incelendi.
Dokularda NRF2 ve tioredoksin (TRX) düzeyleri ELISA yöntemi ile ölçüldü.
Diyabetik grubun iskelet ve kalp kası MDA düzeyleri kontrol gruplarına göre yüksek
bulunurken, melatonin tedavisi sonrası bu değerin anlamlı düzeyde azaldığı
gözlenmiştir (p<0.05). İskelet kası GSH seviyesi melatonin uygulanan diyabetik grupta
sadece diyabet grubuna göre yüksek bulunmuştur. Diyabetik grupta iskelet kası NRF2
düzeyleri kontrol gruplarına göre düşük bulunmuştur. Bu azalma melatonin tedavisi ile
kontrol değerlerine yükselmiştir. Kalp kası NRF2 düzeylerinde diyabet grubunda
düşüklük görülmesine rağmen bu farklılığın anlamlı olmadığı saptanmıştır. TRX
seviyelerinde iskelet kasında gruplar arasında farklılık gözlenmemiştir. Kalp kası TRX
seviyeleri diyabet grubunda düşük bulunurken melatonin uygulaması ile yükselmiştir
(p<0.05). Çalışmamızın sonuçları melatonin tedavisinin diyabetle ortaya çıkan
oksidatif stresi iskelet kasında NRF2 yolağı ile kalp kasında ise TRX yolağı ile
azaltabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Diabetes mellitus (DM) is an epidemic disease associated with chronic
hyperglycemia. Chronic hyperglycemia is associated with the production of free
oxygen radicals (ROS). Nuclear factor erythroid-2-related factor 2 (NRF2) is a redox
sensitive transcription factor and controls gene production of many antioxidant
enzymes. Melatonin has been shown to be protective in diabetic neuropathy in
experimental models. The aim of this study was to investigate the effect of melatonin
on NRF2 levels and oxidative stres levels in skeletal muscle and heart muscle in
experimental diabetes-induced rats. 36 Wistar albino rats were divided into four
groups. 1) Control+isotonic solution (SF) group (n=8), 2) control+melatonin group
(n=8), 3) Diabetes+SF group (n=10), 4) Diabetes+melatonin group (n=10). A single
dose of intraperitoneal streptozotocin (STZ) was administered at a dose of 60 mg/kg.
Melatonin treatment (10 mg/kg, İP) was administered for 28 days. At the end of this
period, malondialdehyde (MDA) level as an indicator of lipid peroxidation and
reduced glutathione levels (GSH) were determined by spectrophotometry. NRF2 and
thioredoxin (TRX) levels were measured by ELISA. MDA levels of the diabetic
group were higher than the control groups and this value was significantly decreased
after melatonin treatment (p<0.05). Skeletal muscle GSH levels in the melatonin
treated diabetic group was significantly higher than the diabetic group. In the diabetic
group, skeletal muscle NRF2 levels were found lower than normoglycemic control
groups. Melatonin treatment increased this value to control levels. Although NRF2
levels of heart muscle in the diabetes group was found to be decreased, the
differences was not statistically significant. No difference was observed between the
groups in skeletal muscle in TRX levels. In the diabetes group, heart muscle TRX
levels were lower than control groups and melatonin administration increased this
level (p<0.05). The results of our study indicate that melatonin treatment can reduce
the oxidative stres induced with diabetes by NRF2 pathway in skeletal muscle and by
TRX pathway in cardiac muscle.