Trafik kaynaklı hava kirliliğine ve zorunlu egzersize maruz bırakılan ratlarda obezite gelişiminin araştırılması
Investigation of obesity development in rats exposed to traffic-related air pollution and forced exercise
Yazar: NESRULLAH AYŞİN
Danışman: PROF. DR. SÜHEYLA ÖZSOY ; DOÇ. DR. ZÜBEYİR HUYUT
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Halk Sağlığı Hemşireliği Ana Bilim Dalı / Halk Sağlığı Hemşireliği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Halk Sağlığı = Public Health ; Hemşirelik = Nursing

Özet:
Dünya Sağlık Örgütü, hava kirliliğini ve obeziteyi insan sağlığına yönelik en büyük on tehdit arasında sıralamaktadır. Son zamanlarda, ortaya çıkan kanıtlar ise ortamdaki hava kirliliğine maruz kalmanın obezite gelişimiyle bağlantılı olabileceğini göstermektedir. 
Bu araştırmanın amacı trafik kaynaklı hava kirliliğine ve zorunlu egzersize maruz bırakılan ratlarda obezite gelişimini incelemektir.
Araştırma, randomize kontrollü deneysel araştırma tasarımı olarak gerçekleştirildi. Çalışmaya başlamadan önce trafik kaynaklı hava kirliliğini oluşturmak amacıyla deney düzeneği oluşturuldu. Ayrıca, tek seferde altı ratın rahatlıkla koşmasına uygun, koşu bandı temin edildi. Çalışmada 10-12 haftalık ve 180-195 gr ağırlığında 48 adet sağlıklı Wistar Albino dişi rat kullanıldı. Her bir grup sekiz rat olmak üzere basit rastgele yöntemiyle randomize edilerek altı gruba (Kontrol grubu, Egzoz gazı (4 saat) grubu, Egzoz gazı (2 saat) grubu, Egzersiz grubu, Egzoz gazı (4 saat) +Egzersiz grubu, Egzoz gazı (2 saat) +Egzersiz grubu) ayrıldı. Deneysel uygulamalar süresince her bir grubun ortalama yem tüketimleri günlük olarak kaydedildi. Her hafta vücut ağırlıkları hassas tartı ile, boy uzunluğu ise burun-anüs arasındaki mesafe ölçülerek kaydedildi. Deneysel uygulamalardan sonra (60. gün) tüm ratlara 90 mg/kg ketamin intraperitoneal yolla uygulanıp, kalpten doğrudan kanüle edilerek kan örneği alındı.  Abdominal yağları ise izole edilerek visseral adipoz indeksi hesaplandı. Serum örnekleri HDL, LDL, total kolesterol, trigliserid, CRP, glukoz, insülin otoanalizatörle, TNF-α, IL-6, IL-1β, IL-37, leptin, adiponektin, MDA, SOD ve GPX düzeyleri ise ELISA kitleri kullanılarak saptandı. Alınan karaciğer örnekleri histopatolojik açıdan incelendi.   
Deney sonunda sadece egzoz gazına maruz kalan gruplarda; vücut ağırlıkları, yem tüketimleri, beden kitle indeksi, lee indeksi ve visseral adipoz indeksi kontrol grubuna göre anlamlı bir artış olduğu (p<0.001), egzoz gazı maruziyetinden sonra zorunlu egzersiz yaptırılan gruplarda ise vücut ağırlıkları, beden kitle indeksi, lee indeksi ve visseral adipoz indeksi sadece egzoz gazına maruz kalan gruplara kıyasla önemli bir düşüş tespit edildi (p<0.001). Egzoz gazı (4 saat) ve Egzoz gazı (2 saat) grubu ratların LDL, kolesterol, trigliserid, glukoz, adiponektin, leptin, CRP, IL-37, IL-1β, IL-6, TNF-a ve MDA düzeyleri kontrol grubuna göre önemle artarken HDL, insülin, SOD ve GPX düzeylerinde ise anlamlı düşüş tespit edildi (p<0.001). Egzoz gazı maruziyetinden sonra zorunlu egzersiz yaptırılan EG (4 saat)+E grubu, EG (4 saat) grubuna göre LDL, kolesterol, trigliserid, glukoz, adiponektin, leptin, CRP, IL-37, IL-1β, IL-6, TNF-a ve MDA seviyeleri düşerken HDL, insülin, SOD ve GPX değerleri ise istatistiksel olarak yükseldiği görüldü (p<0.001).  Benzer durum EG (2 saat)+E grubu ile EG (2 saat) grubu arasında tespit edildi. Karaciğer histopatolojik olarak incelendiğinde, egzoz gazına uzun süre maruz kalan EG (4 saat) grubu karaciğer dokusunda yoğun hiperemi ve yer yer piknotik çekirdekli hepatositlere rastlanırken, EG (2 saat) grubunda ise orta derecede hiperemi gözlemlendi. Egzoz gazı maruziyetlerinden sonra zorunlu egzersiz uygulanan EG (4 saat)+E grubunda karaciğer dokusundaki  hiperemi görünümler düşük derece olarak, EG (2 saat)+E grubunda karaciğer dokusu ise kontrol grubuna benzer bir görünüm tespit edildi.
Sonuç olarak, egzoz gazı maruziyetinin vücut ağırlığı, tüketilen yem miktarı, BKİ, Lee indeksi, visseral adipoz indeksini artırdığı, proinflamatuar sitokinlerde artış gösterdiği, artmış oksidatif stres ve inflamasyonu indüklenmesi yoluyla karaciğer fonksiyonlarını ve morfolojisini olumsuz etkileyebileceği, buna karşın egzersizin etkileri göz önüne alındığında ise trafik kaynaklı hava kirliliğinin zararlı etkilerine karşı koruyucu olduğu görülmektedir.
Anahtar Kelimeler; Trafik kaynaklı hava kirliliği, obezite, egzersiz, beden kitle indeksi, histopatoloji, biyokimyasal parametreler.

Abstract:
The World Health Organization lists air pollution and obesity among the ten greatest threats to human health. Recently, emerging evidence suggested that exposure to ambient air pollution may be linked to the development of obesity.
The aim of this study was to examine the development of obesity in rats exposed to traffic-related air pollution and forced exercise.
The study was conducted as a randomized controlled experimental research design. Before starting the study, an experimental setup was created to create traffic-related air pollution. In addition, a treadmill suitable for six rats to run comfortably at a time was provided. 48 healthy Wistar Albino female rats, 10-12 weeks old and weighing 180-195 g, were used in the study. Each group was randomized using a simple random method, with eight rats, and divided into six groups (Control group, Exhaust gas (4 hours) group, Exhaust gas (2 hours) group, Exercise group, Exhaust gas (4 hours) + Exercise group, Exhaust gas (2 hours) + Exercise group). The average feed consumption of each group was recorded daily during the experimental applications. Each week, body weights were recorded using a precision scale, and height was recorded by measuring the distance between the nose and anus. After the experimental applications (day 60), 90 mg/kg ketamine was administered intraperitoneally to all rats, and blood samples were taken by cannulation directly from the heart. Abdominal fat was isolated and visceral adipose index was calculated. Serum samples were determined for HDL, LDL, total cholesterol, triglyceride, CRP, glucose, insulin using an autoanalyzer, and TNF-α, IL-6, IL-1β, IL-37, leptin, adiponectin, MDA, SOD, and GPX levels using ELISA kits. The liver samples were examined histopathologically. At the end of the experiment, in the groups exposed only to exhaust gas; Body weight, feed consumption, body mass index, Lee index and visceral adipose index were found to be significantly increased compared to the control group (p<0.001), while in the groups that were subjected to forced exercise after exhaust gas exposure, body weight, body mass index, Lee index and visceral adipose index were found to be significantly decreased compared to the groups exposed only to exhaust gas (p<0.001). While LDL, cholesterol, triglyceride, glucose, adiponectin, leptin, CRP, IL-37, IL-1β, IL-6, TNF-a and MDA levels of rats in the exhaust gas (4 hours) and exhaust gas (2 hours) groups increased significantly compared to the control group, there were significant decreases in HDL, insulin, SOD and GPX levels (p<0.001). After exhaust gas exposure, in the EG (4 hours)+E group, which underwent compulsory exercise, LDL, cholesterol, triglyceride, glucose, adiponectin, leptin, CRP, IL-37, IL-1β, IL-6, TNF-a and MDA levels decreased compared to the EG (4 hours) group, while HDL, insulin, SOD and GPX values increased statistically (p<0.001). A similar situation was detected between the EG (2 hours)+E group and the EG (2 hours) group. When the liver was examined histopathologically, intense hyperemia and occasionally hepatocytes with pyknotic nuclei were observed in the liver tissue of the EG (4 hours) group, which was exposed to exhaust gas for a long time, while moderate hyperemia was observed in the EG (2 hours) group. In the EG (4 hours)+E group, which underwent forced exercise after exhaust gas exposure, the hyperemia in the liver tissue was low-grade, while in the EG (2 hours)+E group, the liver tissue had a similar appearance to the control group.
As a result, it can be seen that exhaust gas exposure increases body weight, amount of feed consumed, BMI, Lee index, visceral adipose index, increases proinflammatory cytokines, and may negatively affect liver functions and morphology by inducing increased oxidative stress and inflammation, whereas when the effects of exercise are considered, it is seen that it protects against the harmful effects of traffic-related air pollution.
Keywords; Traffic-related air pollution, obesity, exercise, body mass index, histopathology, biochemical parameters.