Obez bireylerde eritrosit membranı ve plazma yağ asidi kompozisyonlarının değerlendirilmesi
Evaluation of erythrocyte membrane and plasma fatty acid compositions in obese individuals
Yazar: BEHİÇ SELMAN ERDOĞDU
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA YÖNTEM ; PROF. DR. ABDULLAH SİVRİKAYA
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry

Özet:
Obezite, günümüzde fazla sayıda insanı etkileyen dünya çapında bir sağlık sorunudur. Kilo artışının yanı sıra diyabet, kanser, metabolik sendrom, inflamatuar hastalıklar gibi çok sayıda metabolik bozukluğu da beraberinde getirmektedir. Yağ asitleri; çeşitli hücre ve dokularda serbest halde ve az miktarda bulunan, genellikle doğal yağlar, fosfolipidler, glikolipidler ve sterol esterlerinin bileşimine giren maddelerdir. Membran yapısının doğal bir bileşeni olan yağ asitleri, zar akışkanlığını etkileyerek çeşitli hastalıklarda önemli rol oynadığı bilinmektedir. Obez bireylerin eritrosit membranı ve plazmalarında bulunan yağ asitlerinin kompozisyonlarının bilinmesi, ileride görülmesi muhtemel hastalıklardan korunma veya tedavi süreçlerinde de yol gösterici olabilmesi açısından önemlidir. Bu nedenle, bu çalışmada bilinen herhangi bir sağlık sorunu bulunmayan 19-68 yaş aralığındaki 40 (16 erkek, 24 kadın) obez birey ile aynı yaş grupları arasında yer alan 30 (16 erkek, 14 kadın) sağlıklı bireyin eritrosit membranı ve plazma yağ asidi kompozisyonu incelenmiştir. Deneklerden alınan açlık kan örneklerinden elde edilen serumdan rutin testler otoanalizörde, plazmadan ise eritrosit membranı ve plazma yağ asidi analizleri gaz kromatografisinde (GC-FID) gerçekleştirilmiştir. Elde ettiğimiz veriler temel istatistiki metotlar ve temel bileşen analizi (PCA) ile analiz edilmiştir. Ayrıca, eritrosit membranı ve plazma yağ asidi % oranlarının ROC analizi yapılarak AUC ve kesme değerleri hesaplanmıştır. 
Yapılan istatistiki analiz sonucunda, obez bireylerin eritrosit membranlarında C8:0, C11:0, C13:0, C18:2 tr, C20:0, C18:3ω6, C20:1, C21:0, C20:2, C20:4, C23:0, C22:2, C20:5, C24:0, C24:1 ve C22:6 yağ asidi % oranları yüksek bulunurken, C12:0, C14:0, C16:0, C22:0+20:3ω6 ve C20:3ω3 % oranları ise düşük bulunmuştur (p<0.05). Plazma yağ asitlerinden C8:0, C10:0, C11:0, C13:0, C16:1, C20:0, C20:1, C21:0, C20:2, C20:4, C23:0, C22:2, C20:5, C24:0, C24:1 ve C22:6 yağ asidi % oranları yüksek bulunurken, C12:0, C14:0, C16:0, C18:2 cis ve C20:3ω3 yağ asidi % oranları ise düşük bulunmuştur (p<0.05). PCA analizi sonucunda; eritrosit membranında C16:0, C18:0, C20:4, C24:0 ve C24:1, plazmada ise C16:0, C18:1 tr, C18:2 tr, C20:0, C20:4 ve C24:0'ın öne çıkan yağ asitleri oldukları tespit edilmiştir. ROC analizi sonuçları değerlendirildiğinde ise eritrosit membranı ve plazmada  C20:4+C23:0+C22:2+C24:0+C24:1+C22:6 toplamının (sırasıyla AUC değerleri 0.918 ve 0.985) hasta ve kontrol grubunu ayrım gücünün yüksek olduğu tespit edilmiştir. 
Sonuç olarak, obez olan bireylerdeki yağ asidi kompozisyonunun hem eritrosit membranında hem de plazmada önemli ölçüde değiştiği görülmektedir. Eritrosit membranında C16:0, C20:4, C24:0 ve C24:1, plazmada ise C16:0, C20:0, C20:4 ve C24:0'ın obez bireylerde istatistiki olarak önemli yağ asitleri olduğu tespit edilmiştir. Eritrosit membranı yağ asitlerinden C16:0'ın 38'den, C18:3ω6'nın 2.8'den küçük, C24:0'ın 1.7'den, C24:1'in 0.8'den büyük, plazmada ise C16:0'ın 38'den, C18:2 cis'in 25.4'ten küçük, C20:4'ün ise 0.3'ten büyük olmasının, ayrıca; C20:4+C23:0+C22:2+C24:0+C24:1+C22:6 toplamının eritrosit membranında 8.548'den, plazmada ise 3.138'den yüksek olmasının obezitenin tanımlanmasında ve obeziteye bağlı hastalıkların erken tanısında yardımcı bir biyomarkör olarak değerlendirilebileceği kanaatine varılmıştır.

Abstract:
Obesity is a worldwide health problem affecting more and more people every day. In addition to weight gain, it is associated with numerous metabolic disorders such as diabetes, cancer, metabolic syndrome and inflammatory diseases. Fatty acids are substances that are found in free and small amounts in various cells and tissues, usually in the composition of natural fats, phospholipids, glycolipids and sterol esters. Fatty acids, a natural component of membrane structure, are known to play an important role in various diseases by affecting membrane fluidity. It is important to know the composition of fatty acids in erythrocyte membranes and plasma of obese individuals in order to guide the prevention or treatment of possible future diseases. Therefore, in this study, the erythrocyte membrane and plasma fatty acid composition of 40 obese individuals aged 19-68 years without any known health problems and 30 healthy individuals between the same age groups were examined. Fasting blood samples from the subjects were analyzed by autoanalyzer for routine tests and by gas chromatography (GC-FID) for fatty acid analysis.
The results of statistical analysis showed that C8:0, C11:0, C13:0, C18:2 tr, C20:0, C18:3ω6, C20:1, C21:0, C20:2, C20:4, C23:0, C22:2, C20:5, C24:0, C24:1, and C22:6 fatty acid % ratios were higher, and C12:0, C14:0, C16:0, C22:0+20:3ω6 and C20:3ω3 fatty acid % ratios were lower in the erythrocyte membrane of obese individuals compared to healthy subjects. In the plasma; while C8:0, C10:0, C11:0, C13:0, C16:1, C20:0, C20:1, C21:0, C20:2, C20:4, C23:0, C22:2, C20:5, C24:0, C24:1 and  C22:6 fatty acid % ratios were higher, C12:0, C14:0, C16:0, C18:2 cis and C20:3ω3 fatty acid % ratios were lower among the obese individuals compared to healthy subjects. The results of PCA analysis revealed that C16:0, C18:0, C20:4, C24:0 and C24:1 in the erythrocyte membrane, and C16:0, C18:1 tr, C18:2 tr, C20:0, C20:4 and C24:0 in the plasma were found significant. ROC analysis results indicated that,  in erythrocyte membrane and plasma, the sum of C20:4+C23:0+C22:2+C24:0+C24:0+C24:1+C22:6 (AUC values 0.918 and 0.985, respectively) were found to have high discrimination power between patients and controls.
In conclusion, the fatty acid composition of both erythrocyte membrane and plasma significantly changed in obese individuals. It is thought that C16:0, C20:4, C24:0 and C24:1 in erythrocyte membrane and C16:0, C20:0, C20:4 and C24:0 in plasma are statistically significant fatty acids in obese individuals. In erythrocyte membrane fatty acids; if C16:0 is less than 38 and C18:3ω6 is less than 2.8, C24:0 is greater than 1.7 and C24:1 is greater than 0.8; while in plasma, if C16:0 is less than 38, C18:2 cis is less than 25.4 and C20:4 is greater than 0.3; and, if the sum of C20:4+C23:0+C22:2+C24:0+C24:0+C24:1+C22:6 higher then 8.548 in erythrocyte membrane and then 3.138 in plasma, we humbly conclude that these findings might be considered as an auxiliary biomarker in the identification of obesity and early diagnosis of obesity-related disorders.