Ratlarda maternal obezite ve taurin suplementasyonunun gebelik, fetal büyüme ve gelişim üzerine etkileri
The effects of maternal obesity and taurine supplementation on pregnancy, fetal growth and development
Yazar: ARZU KABASAKAL ÇETİN
Danışman: DOÇ. DR. ASLI AKYOL MUTLU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Beslenme ve Diyetetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics
Dizin: Fetal gelişim = Fetal development ; Gebelik = Pregnancy ; Mikrodizilim analizi = Microarray analysis ; Obezite = Obesity ; Taurin = Taurine

Özet:
Bu çalışmada maternal obezite ve taurin suplementasyonunun  doğum ağırlığı ve emziklilik döneminde vücut ağırlığı, yetişkin yavrulara ait bazı biyokimyasal parametreler, plazma serbest amino asit konsantrasyonu ile bu yavruların karaciğer dokularında çeşitli genlerin mRNA yanıt profili üzerine etkilerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Üç haftalık dişi Wistar ratlar bir haftalık adaptasyon sürecinin sonunda randomize olarak 4 gruba ayrılmıştır.  Birinci grup kontrol diyeti (CON:Kontrol, normal yem, n=6), ikinci grup kontrol diyeti ve taurin suplementasyonu (CONT:Normal yem ve taurin suplementasyonu, n=7), üçüncü grup kafeterya diyeti (CAF:Kafeterya diyeti, n=7) ve dördüncü grup kafeterya diyeti ve taurin suplementasyonu (CAFT:Kafeterya diyeti ve taurin suplementasyonu, n=7) ile beslenmiştir. Taurin suplementasyonu hayvanların içme suyuna %1,5 w/v oranında taurin eklenmesi ile yapılmıştır. Ratlar 8 hafta bu şekilde beslendikten sonra çiftleştirilmiştir. Gebelik ve emziklilik dönemi süresince anneler aynı diyetlere devam ettirilmiştir. Emziklilik dönemi sonunda her batından 1 erkek ve 1 dişi rat ayrılmış ve geriye kalan yavrular ile tüm annelere ötanazi uygulanmıştır. Her batından 1 erkek ve 1 dişi rat 20 haftalık olana kadar normal yem ile beslenmiştir. Yirminci haftanın sonunda tüm yavrulara ötanazi uygulanmış ve kan ve doku örnekleri alınmıştır. Yetişkin erkek ve dişi yavruların plazma serbest amino asit profilinin belirlenmesinde EZ: faast amino asit kiti kullanılmıştır. Plazma biyokimyasal parametreleri ELISA kitleri ile belirlenmiştir. Yetişkin yavruların karaciğer hücre genomunda mikroarray analizi yapılmıştır. Annelerin tükettiği diyet türü ve taurin suplementasyonu yavruların doğum  ağırlığını etkilememiştir (p>0,05). Maternal diyet ve taurin suplementasyonunun yavruların vücut ağırlığı üzerindeki etkisi anlamlı bulunmuştur (p<0,001). CAF ve CAFT grubunda yer alan yavruların vücut ağırlığı ortalaması, CON ve CONT gruplarından daha düşük bulunmuştur (p<0,001). CAFT grubunda yer alan yetişkin yavruların plazma glikoz düzeyleri CONT grubunda yer alan yetişkin yavrulardan daha düşük bulunmuştur (p<0,05). CAF grubunda yer alan yetişkin yavruların plazma leptin düzeyleri CON grubunda yer alan yetişkin yavrulardan daha yüksek bulunmuştur (p<0,05). Maternal kafeterya diyeti ve taurin suplementasyonunun yetişkin erkek ratlarda hepatik Cd36 ve Cyp7a1 ekspresyonunda; yetişkin dişi ratlarda ise Acsm3 ve Aldh1b1 ekspresyonunda azalmaya yol açarak lipid metabolizması üzerinde olumlu etkilere yol açabileceği bulunmuştur. Sonuç olarak,  maternal kafeterya diyeti ve taurin suplementasyonu yetişkin yavruların bazı biyokimyasal parametreleri ile hepatik gen ekspresyonunu etkilemektedir. Taurin amino asidinin fetal programlama üzerine etkilerinin değerlendirilebilmesi için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulmaktadır.

Abstract:
This study aimed to examine the effect of maternal obesity and taurine supplementation on birth weight, body weights during lactation, adult offspring's plasma biochemical parameters, plasma free amino acid profile and whole genome microarray analysis in adult offspring's livers. Three week old female Wistar rats were randomly divided into 4 groups at the end of one week adaptation period. Female Wistar rats were fed a control (CON: Control, chow diet, n=6) diet, CON supplemented with taurine (CONT: Chow diet and taurine supplementation, n=7), cafeteria diet (CAF:Cafeteria diet, n=7) and CAF supplemented with taurine (CAFT: Cafeteria diet and taurine supplementation, n=7). Animals were supplemented with %1.5 taurine (w/v) in their drinking water. After 8 weeks all animals were mated.  Dams were maintained on the same diets during pregnancy and lactation.  At the end of lactation, one male and female offspring from every dam was separated and all dams and remaining offspring were euthanized. One male and female offspring from every dam weaned onto a control diet until 20 weeks of age.  Animals were culled and plasma and tissue samples were taken at the end of 20th week.  Adult male and female offspring's plasma free amino acid  profile was determined using EZ:faast amino acid kit.  Concentrations of biochemical parameters were measured in plasma samples using ELISA kits. Whole genome microarray analysis was performed on adult male and female offspring's livers. Maternal diet and taurine supplementation  had no effect on birth weights (p>0.05). Maternal diet and taurine supplementation affected body weights of offspring during lactation and both CAF and CAFT pups were leaner than CON and CONT pups (p<0.001). Plasma glucose concentrations of adult offspring in CAFT group  were lower  than  CONT group  (p<0.05). Plasma leptin concentrations of adult offspring in CAF group were higher than CON  group (p<0.05). It was found that maternal cafeteria diet and taurine supplementation may display protective effects on lipid metabolism as maternal cafeteria diet and taurine supplementation led to decresed Cd36 and Cyp7a1 expression in adult male offspring's liver and reduced hepatic expression of Acsm3 and Aldh1b1 genes in female offspring. As a result, maternal cafeteria diet and taurine supplementation affect  some biochemical parameters and hepatic gene expression profile of adult offspring. Further research is required  to assess the effects of taurine amino acid on fetal programming.