Diyabetik sıçanlarda CYP1A1 ve CYP2E1 enzim aktiviteleri ve lipid peroksidasyonun rolü
The role of CYP1A1 and CYP2E1 enzyme activities and lipid peroxidation levels in diabetic rats
Yazar: GÖKÇE KUZGUN
Danışman: PROF. DR. BİNAY EKE
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Enzimler = Enzymes ; Karaciğer = Liver ; Lipid peroksidasyonu = Lipid peroxidation ; Pankreas = Pancreas ; İnsülin = Insulin

Özet:
Diabetes mellitus (DM), kan glukozunu düzenleyen insülin hormonunun yeterli üretilemediği ya da üretilen insülinin etkin bir şekilde kullanılamadığı durumlarda meydana gelen ciddi, kronik bir hastalıktır. Diyabetik hastalarda serbest oksijen radikallerinin ve lipid peroksidasyonunun önemli derecede arttığı ve oksidatif stresin; diyabet etiyolojisinde ve ilerlemesinde önemli bir rolü olabileceğini bildiren araştırmalar mevcuttur. Biyolojik sistemlerde önemli bir yer tutan serbest radikaller organizmada normal metabolik yolların işleyişi sırasında oluşabildiği gibi, dış etkenlerin etkisiyle de oluşmaktadır. Çok kısa yaşam süreli olan, ancak yapılarındaki düzensizlik nedeniyle çok reaktif olan serbest radikaller, tüm hücre bileşenleri ile etkileşebilme özelliği göstermektedir ve yararlı biyomoleküllerin fonksiyonlarını yitirmesine sebep olmaktadırlar. Oluşan bu serbest radikaller, aralarında ateroskleroz, kalp hastalıkları, kanser, serebrovasküler hastalıklar, nörodejeneratif hastalıklar, diyabetin de yer aldığı patolojik durumlara neden olurlar. Diyabette oluşan ROT'ların çeşitli kaynakları bulunmaktadır. Diyabet durumunda protein ifade düzeylerinin değiştiği bilinen CYP450 monooksijenazlar, ROT oluşumuna neden olan kaynaklar arasında yer almaktadır. CYP450'ler arasında ise CYP1A1 ve CYP2E1'in oksidatif streste rol alan önemli enzimlerden oldukları öne sürülmüştür. CYP1A1'in çevresel toksikanlarla biyotransformasyonuna bağlı olarak oksidatif streste rol oynadığı öne sürülürken, diyabette gözlenen hiperketonomiye bağlı olarak CYP2E1 protein seviyelerinde meydana gelen artışla beraber CYP2E1'in doku hasarına yol açan hidroksil radikallerinin oluşumunda rol oynadığı ve oksidatif streste artışa yol açtığı öngörülmektedir.
        Yapmış olduğumuz bu çalışmada, diyabetin CYP1A1 ve CYP2E1 enzim aktiviteleri ile lipid peroksidasyon seviyesi üzerine nasıl bir etki oluşturduğu sıçan karaciğer dokusunda araştırılmıştır. Bu amaçla kontrol, streptozotosinle indüklenmiş diyabetli ve insülin tedavili diyabetli Sprague-Dawley cinsi erkek sıçanların karaciğer mikrozomlarında inceleme yapılmıştır. Bu incelemenin neticesinde CYP1A1 ve CYP2E1'in enzim aktivitelerinin diyabetik durumda artış gösterdiği ancak insülin tedavisiyle bu artışın normal düzeye çekildiği tespit edilmiştir. Lipid peroksidasyon seviyesinde ise kontrol ve diyabetli gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır.

Abstract:
Diabetes mellitus (DM) is a serious, chronic disease that occurs when the blood sugar-regulating insulin hormone can not be produced sufficiently or the produced insulin can not be used effectively. It is known that free oxygen radicals and the levels of lipid peroxidation increase significantly in diabetic patients and oxidative stress could play an important role in the etiology and progression of diabetes. Free radicals, which play an important role in biological systems, occur in the organism during normal metabolic pathways as well as influenced by external factors. Free radicals, which are very short-lived but very reactive due to irregularities in their structures, are able to interact with all cell components and cause the functions of useful biomolecules to be lost. Those cause pathological conditions including atherosclerosis, heart diseases, cancer, cerebrovascular diseases, neurodegenerative diseases, diabetes. There are various sources of ROS in diabetic condition. CYP450 monooxygenases which are known to be alter their protein expression levels in diabetic state are among the sources of causing ROS formation. Among the CYP450s, CYP1A1 and CYP2E1 have been suggested to be important enzymes involved in oxidative stress. While CYP1A1 has been suggested to play a role in oxidative stress due to its biotransformation with environmental toxins, it has been shown in a variety of studies that CYP2E1 may play a role in the formation of hydroxyl radicals leading to tissue damage and oxidative stress increase, together with the increase in the CYP2E1 protein levels due to the observed hyperketonemia.
        In this study we have investigated how diabetes effects on CYP1A1 and CYP2E1 enzyme activities and lipid peroxidation level was investigated in rat liver tissue. We studied on the control group, streptozotocin-induced diabetic and insulin-treated diabetic Sprague-Dawley  male rats' liver microsomes. As a result of this study, it was observed that the enzyme activities of CYP1A1 and CYP2E1 increased in the diabetic state, but retreated to normal levels with the treatment of insulin. At the level of lipid peroxidation, no statistically significant difference was found between the control and diabetic groups.