Batı tarzı diyet ile beslenen farelerde n-asetilsisteinin ateroskleroz ve oksidatif stres parametreleri üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effects of n-acetylcysteine on atherosclerosis and oxidative stress parameters in mice fed with a western diet
Yazar: KERİM KAAN GÖKÜSTÜN
Danışman: PROF. DR. NURCAN YABANCI AYHAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖNDER OTLU
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Beslenme Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics

Özet:
Bu çalışmada NAS'ın batı tarzı diyet ile beslenen farelerde obezite ve ateroskleroz parametreleri üzerindeki etkilerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Araştırma, 8-9 haftalık 32 adet BALB/C türü erkek fare ile gerçekleştirilmiştir. BALB/C türü erkek fareler pürifiye yem (Enerjinin %10'u yağ, %70'i karbonhidrat, %20'si protein, 3,85 kkal/g) (Kontrol, K); pürifiye yem (Enerjinin %10'u yağ, %70'i karbonhidrat, %20'si protein; 3,85 kkal/g) + NAS (K+NAS); yüksek yağ ve sükroz içeren diyet (Enerjinin %45'i yağ, %35'i karbonhidrat, %20'si protein; 4,73 kkal/g) (YYSD); yüksek yağ ve sükroz içeren diyet (Enerjinin %45'i yağ, %35'i karbonhidrat, %20'si protein; 4,73 kkal/g) + NAS (YYSD + NAS) olmak üzere 4 gruba ayrılmıştır. Farelerin sularına 2 g/L olacak şekilde NAS verilmiştir. Farelerin yem ve suları ad libitum şeklinde verilmiş olup fareler 11 hafta boyunca takip edilmiştir. Takibin ardından fareler sakrifiye edilip kalp dokusu ve kanları alınmıştır. Kalp dokusu ve plazmada TAS, TOS, TGF-1β, IL-12 ve CT-1 analizleri; plazmalarından ise total kolesterol, trigliserit, LDL-C, HDL-C, VLDL analizleri yapılmıştır. İlk ve son ölçümler karşılaştırıldığında, bütün grupların vücut ağırlıklarında istatistiksel açıdan anlamlılık saptanmıştır (p<0,05). Çalışma boyunca YYSD grubunda yer alan farelerin vücut ağırlıkları, yem tüketim miktarları ve enerji alımları diğer gruplardaki farelere göre yüksektir. N-asetilsistein (NAS) verilen farelerin ortalama yem tüketim miktarları, enerji, karbonhidrat, protein ve yağ alımları verilmeyen fereler göre düşük bulunmuştur.  Serum trigliserit ve VLDL-C düzeylerinin en yüksek K grubunda olduğu tespit edilmiştir (p>0,05). N-asetilsistein takviyesinin yüksek yağlı ve sükrozlu diyet verilen farelerde HDL-C ve total kolesterol düzeylerini arttırdığı belirlenmiştir (p<0,05). N-asetilsistein takviyesinin yüksek yağlı ve sükrozlu yem ve kontrol yemi ile beslenen farelerde TAS düzeylerini arttırdığı belirlenmiştir (p<0,05). Yüksek yağlı ve sükrozlu diyet + NAS, K+NAS ve K gruplarında serum TGF-β düzeyinin YYSD grubundaki farelere göre yüksek olduğu saptanmıştır (p<0,05). N-asetilsistein takviyesinin kalp dokusunda yüksek yağlı ve sükrozlu diyetin neden olduğu IL-12 artışını iyileştirebileceği bulunmuştur (p<0,05). Ayrıca kalp dokusunda TGF-β1 düzeylerinin YYSD + NAS grubunda YYSD grubuna; K + NAS grubunda K grubuna göre düşük olduğu belirlenmiştir (p>0,05). Sonuç olarak NAS takviyesi yüksek yağlı ve sükrozlu diyetin neden olduğu artmış serum lipit düzeylerini ve ateroskleroz belirteçlerini iyileştirebilmektedir. N-asetilsistein'in aterosklerozun gelişimini önlemede rolü olabileceği düşünülmektedir. Farklı ateroskleroz belirteçlerinin de değerlendirilmesi ve çalışmaların insanlarda yapılması N-asetilsisteinin ateroskleroz üzerindeki etkilerinin daha iyi anlaşılmasına yardımcı olacaktır.

Abstract:
The aim of this study was to evaluate the effects of NAS on obesity and atherosclerosis parameters in mice fed a western-style diet. The study was carried out with 32 male BALB/C mice aged 8-9 weeks. BALB/C male mice were fed purified diet (10% fat, 70% carbohydrate, 20% protein, 3.85 kcal/g) (Control, K); purified diet (10% fat, 70% carbohydrate, 20% protein; 3.85 kcal/g) + NAC (K+NAC); high fat and sucrose diet (45% fat, 35% carbohydrate, 20% protein; 4.73 kcal/g) (HFSD); high fat and sucrose diet (45% fat, 35% carbohydrate, 20% protein; 4.73 kcal/g) + NAC (HFSD + NAC). NAC was given in the water of the mice at a rate of 2 g/L. Feed and water of the mice were given ad libitum and the mice were followed up for 11 weeks. After the follow-up, the mice were sacrificed and heart tissue and blood were collected. Heart tissue and plasma were analyzed for TAS, TOS, TGF-1β, IL-12 and CT-1, and plasma was analyzed for total cholesterol, triglycerides, LDL-C, HDL-C and VLDL. When the initial and final measurements were compared, an increase in body weight was observed in all groups (p<0.05). Throughout the study, the body weights, feed consumption and energy intake of the mice in the YYSD group were higher than the mice in the other groups. The average feed intake, energy, carbohydrate, protein and fat intakes of mice given N-acetylcysteine (NAC) were lower than those of mice not given NAC.  Serum triglyceride and VLDL-C levels were highest in the K group (p>0.05). N-acetylcysteine supplementation increased HDL-C and total cholesterol levels in mice given high fat and sucrose diet (p<0.05). N-acetylcysteine supplementation increased TAS levels in mice fed high fat and sucrose diet and control diet (p<0.05). Serum TGF-β levels were found to be higher in high fat and sucrose diet + NAC, K+NAC and K groups compared to mice in the YYSD group (p<0.05). N-acetylcysteine supplementation was found to ameliorate the IL-12 increase induced by high fat and sucrose diet in heart tissue (p<0.05). In addition, TGF-β1 levels in heart tissue were lower in the HFSD + NAC group compared to the HFSD group and in the K + NAC group compared to the K group (p>0.05). In conclusion, NAC supplementation may improve elevated serum lipid levels and atherosclerosis markers caused by high-fat and sucrose diet. N-acetylcysteine may have a role in preventing the development of atherosclerosis. Evaluation of different markers of atherosclerosis and further studies in humans will help to better understand the effects of N-acetylcysteine on atherosclerosis.