Yeni doğan streptozotocin diabetik sıçanlarda pankreatik beta946; hücre rejenerasyonu.
Regeneration of Pancreatic Beta Cells in Neonatal STZ Diabetic Rats.
Yazar: FATMA KAYA DAĞISTANLI
Danışman: PROF.DR. A. GÖKHAN AKKAN ; PROF.DR. MELEK ÖZTÜRK ; PROF.DR. SELMA YILMAZER
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2006
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
ÖZETKaya Dağıstanlı F, Yeni doğan streptozotocin diabetik sıçanlarda pankreatik Î² hücrerejenerasyonu. İstanbul Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Tıbbi Biyoloji AD.Doktora Tezi. İstanbul 2006Bu çalışmanın amacı, yenidoğan STZ diabet modelinde, erken dönemlerde Î² hücrerejenerasyonunu, insülin gen ekspresyonunu protein ve mRNA düzeyinde tespit etmek,BrdU/insülin antikorları kullanarak ikili immün boyama ile Î² hücrelerinin olasıproliferasyonunu göstermek, pdx-1 ve sinaptofisin immünohistokimyasal boyaması ileadacık dışı hücrelerden kaynaklanan olası Î² hücrelerini tespit etmek, STZ uygulamasıile bozulan adacık düzeninin yeniden yapılanmasında, endokrin hücrelerin rolünüimmünohistokimyasal boyama ile tespit etmek ve ayrıca eksendin-4 ve NADtedavisinin Î² hücre rejenerasyonu üzerine etkilerini göstermek amaçlandı. Çalışmada,her birinde 7 adet Wistar albino sıçanlardan oluşan yenidoğan yavru bulunan 10 grupoluşturuldu. 6 gruba doğumun 2. günü 100 mg/kg tek doz STZ uygulaması yapıldı vegruplar sırasıyla doğumun 3., 5., 7. ve 10. günlerinde sağlıklı kontrol grupları ilebirlikte dekapite edildiler. Kalan son 2 gruptan birine STZ uygulamasını takiben 5 günsüre ile 500 mg/kg/gün nikotinamid, diğerine ise 3Î¼g/kg/gün dozunda eksendin-4uygulandı. Tedavi sonrasında yavrular dekapite edildi. Tüm gruplardaki yavrularadekapite edilmeden 2 saat önce BrdU uygulaması yapıldı. Alınan pankreas dokuları%10'luk formolde tespit edilerek parafine gömüldü. Doku kesitlerine digoksigeninişaretli insülin probu kullanılarak in situ hibridizasyon yöntemi, insülin ve BrdUantikorları ile ikili immün boyama yöntemi ayrıca insülin, glukagon, somatostatin,sinaptofisin, pdx-1 antikorları kullanılarak immünohistokimyasal boyama yöntemiuygulandı. STZ uygulanan tedavili ve tedavisiz gruplarda kontrol gruplarına göreadacıkların küçüldüğü tespit edildi. Yd2- STZ diyabetik gruplarda (3,5,7,10) insülinmRNA sinyallerini içeren hücrelerin kapladığı alanın, insülin immün pozitif hücrelerinkapladığı alandan daha az olduğu görüldü. NAD ve eks-4 tedavili gruplarda ise mRNAsinyali içeren hücrelerin kapladığı alan daha fazla idi. Tedavili ve tedavisiz tüm yd2-STZ gruplarında, glukagon immün pozitif hücrelerin kapladığı alanın kontrolgruplarına kıyasla arttığı, ayrıca somatostatin immün pozitif hücrelerinde hipertrofikoldukları gözlendi. Adacık içerisinde bulunan Eks-4 tedavili yd2-STZ gruptaBrdU/insülin ikili pozitif hücre sayısının sağlıklı gruba göre belirgin derecede arttığı(p<0.001), tedavisiz yd2-STZ gruplarında adacık içerisindeki immün pozitif pdx-1hücrelerinin kontrol gruplara göre azaldığı, eks-4 tedavili grupunda ise kontrol grubunabenzer olduğu gözlendi. NAD ve eks-4 tedavili gruplarda ekzokrin doku içerisinde pdx-1 immün pozitif hücreler içeren küçük adacıkların sayılarının arttığı gözlendi. Ayrıcatedavili ve tedavisiz tüm deney gruplarında adacıklardaki tüm endokrin hücrelerinsinaptofisin ekspresyonu yaptıkları tespit edildi. STZ uygulanan tedavili ve tedavisizgruplarda ekzokrin doku ve kanal epiteli içerisinde çok sayıda sinaptofisin immünpozitif hücrelere rastlandı.Sonuç olarak, yd2-STZ modelinde, STZ'nin neden olduğubeta hücre hasarının en fazla görüldüğü günün yd-2 STZ 5 günlük grup olduğu ve 5.günden başlayarak 7 ile 10. günler arasında hızlı bir rejenerasyonun meydana geldiği,NAD ve eks- 4 tedavisinin insülin biyosentezini arttırdığını ancak eks-4'ün bu modeliçin beta hücre rejenerasyonunda daha etkin olduğu, sinaptofisin ve pdx-1'in birlikte,olası öncül hücrelerin endokrin hücreye dönüşümünü tespit etmek için iyi birer belirteçolacakları sonucuna varıldı.Anahtar kelime: Yeni doğan STZ diabet modeli, Î² hücre rejenerasyonu, pdx-1,nikotinamid, eksendin-4, in situ hibridizasyon yöntemiBu çalışma İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafındanT-215/06032003 proje nolu proje olarak desteklemiştir.

Abstract:
ABSTRACTKaya Dağıstanlı F, Regeneration of Pancreatic Beta Cells in Neonatal STZ DiabeticRats. Istanbul University, Institute of Health Science, Medical Biology Dept. Ph.D.Thesis. Istanbul 2006.The aims of this study is to determine the Î² cell regeneration in the early stages of theneonatal STZ (n-STZ) diabetic model, to determine the insulin gene expression withprotein and mRNA levels and to show possible Î² cell proliferation by using doubleimmunostaining with BrdU/insulin antibodies, to determine the extra islet source of Î²cells with the immunostaining of pdx-1 and synaptophisin and to determine the role ofthe endocrine cells in the reconstruction of islet architecture after the distruption withSTZ and to show the effects of exendin-4 and nicotinamide treatment on Î² cellregeneration. In this study 10 groups each containing 7 neonatal Wistar albino rats wereestablished. All of the 6 groups were injected 100mg/kg single dose of STZ on the 2ndday of birth. Then each group was decapitated on the 3rd, 5th, 7th and 10th dayrespectively together with the healthy control groups. 500mg/kg/day nicotineamide wasgiven to one of the goups for 5 days after the STZ injection and the another groupreceived 3 Î¼g/kg/day exendin-4. The neonatal rats of all groups were injected withBrdU at the last day of the experiment then decapitated after two hours. BrdU treatment.The pancreatic tissues were fixed in 10% neutral buffered formalin. The tissue sectionswere carried out in situ hibridization with insulin probe and double immunostaininginsulin and BrdU. The sections were also immunostained with insulin, glucagon,somatostatin, synaptophisin and pdx-1 antibodies. It was observed that the islets weresmaller in the both treated and untreated diabetic groups when they compared with thecontrol groups.While the area containing insulin mRNA signal positive cells in yd2STZ-diabetic group were smaller than the area containing insulin peptide positive cells;In NAD and eks-4 treated goups vice versa. The area of glucagon immunopositive cellswere increased compared to those of control somatostatin immunopositive cells werehypertrophic in all the yd2-STZ groups regardless of treatment. There was a markedlyincreased in BrdU/insulin double immunostained cells in Ex-4 treated yd2-STZ diabeticgroup compared with healthy controls (p<0.001). Although Pdx-1 immunopositive cellswere decreased in the untreated STZ diabetic groups compared to control groups, ex-4treated group were similar to control group. The small islets containing pdx-1 positiveIIcells were increased in the exocrine tissue in ex-4 and NAD treated diabetic groups.Synaptophysin expression was detected in all the endocrine cells of islets in the allgroups. Numerous synaptophysin cells were detected in the lining of duct epithelium aswell as exocrine tissue in the untreated and treated STZ diabetic groups. In conclusion,beta cell destrucition was in the highest level in yd2- STZ 5 group, and an effective betacell regeneration was occured between 7 and 10 day of the experiment. Synapthophysinand pdx-1 may be a useful marker in the detection of precursor cells transforming to Î²cells. NAD and ex-4 treatment increased the insulin biosynthesis, but ex-4 treatmentwas more effective for beta cell regeneration in this model.Key Words:Neonatal STZ model, Î² cell regeneration, Pdx-1, Nicotinamide, Exendin-4,in situ hybridizationThis study was supported by The Research Support Unit of İstanbul University as theproject no: T-215/06032003