Yüksek yağlı diyetin anne ve yavru BALB/c farelerde otofajik, epigenetik ve metabolik yolaklar üzerine etkilerinin ve bir tedavi aracı olarak otofajik aktivasyonun potansiyel rollerinin araştırılması
Investigation of the effects of high-fat diet on autophagic, epigenetic and metabolic pathways in mother and pup BALB/c mice, and the potential role of autophagic activation as a treatment tool
Yazar: TUĞÇE KAYMAZ
Danışman: PROF. DR. EBRU ÖNALAN
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Obezite, çağımızın en önemli sağlık sorunlarından biridir. Obezitenin gelişmesinde genetik, epigenetik, beslenme ve anne obezitesi gibi etkenler rol oynar. Otofaji, hasarlı organeller ve yanlış katlanmış proteinlerin yıkımından sorumlu olup obezite patogenezinde rol oynamaktadır. Obezitenin tedavisinde otofajinin hedeflenmesinde birçok farmakolojik ajan kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı dişi BALB/c farelerde yüksek yağlı diyetin ve otofaji aktivatörü rapamisinin etkilerinin belirlenmesidir. Hayvanlar Kontrol, Sham, Obez ve Obez+Rapamisin olmak üzere dört gruba ayrılmıştır (her grup için n=10). Obez ve Obez+Rapamisin gruplarındaki fareler, 27-29 hafta boyunca %60 kcal yüksek yağlı diyet ile beslenmişlerdir. Obezite modeli oluşturulduktan sonra 2.5 mg/kg/gün aşırı rapamisin, Sham ve Obez+Rapamisin gruplarındaki farelere oral gavaj yoluyla 7-9 hafta boyunca uygulanmıştır. Deney süresince fareler tartılmış ve 4 haftalık tedavi süresince ortalama yem tüketim miktarları hesaplanmıştır. Çalışmada 4 haftalık rapamisin uygulaması sonrası tüm gruplarda gebelik oluşturulmuş ve doğum sonrası ilk günde deney sonlandırılmıştır.  BALB/c farelerde deneyin 16. haftasından sonra obezite oluşmuştur. Rapamisin obezitede artan vücut ağırlığı, visseral yağ kütlesi ve indeksi üzerinde etkili olmamıştır ancak gıda alımını ve karaciğer indeksini azaltmış; adipositlerin çapını, plazma total kolesterol ve HDL seviyelerini ise artırmıştır. Rapamisin ayrıca karaciğer ağırlığını, fetal makrozomiyi, plazma TG ve ALT seviyelerini normalize etmiştir fakat gebeliği geciktirmiş, anne ve yavrularda karaciğer yağlanmasına neden olmuştur. Yüksek yağlı diyet ve rapamisin, anne karaciğerinde otofajiyi mRNA ve protein düzeyinde artırmış, yavru karaciğerinde azaltmış ve visseral yağda ise bazı genlerin ifadelerinde artışa neden olmuştur. Sonuç olarak bu çalışmada rapamisinin, dişi BALB/c farelerde obezitenin tedavisinde kısmen etkili olduğu ortaya konmuş olup bu ilacın klinik pratikteki etkinliğinin belirlenmesi için ileri çalışmalar önerilmektedir.

Abstract:
Obesity is one of the most important health problems of our age. Factors such as genetics, epigenetics, nutrition and maternal obesity play a role in the development of the obesity. Autophagy is responsible for the destruction of damaged organelles and misfolded proteins, and plays a role in the pathogenesis of the obesity. Many pharmacological agents are used to target the autophagy in the treatment of the obesity. The aim of this study is to determine the effects of high-fat diet and rapamycin which is the autophagy activator in female BALB/c mice. Animals were divided into four groups: Control, Sham, Obese and Obese+Rapamycin (n=10 for each group). Mice in the Obese and Obese+Rapamycin groups were fed with a 60% kcal high-fat diet for 27-29 weeks. After the obesity model was created, 2.5 mg/kg/day rapamycin was administered to mice in the Sham and Obese+Rapamycin groups via oral gavage for 7-9 weeks. During the experiment, the mice were weighed and the average feed consumption during the 4-week treatment period was calculated. In the study, pregnancy was established in all groups after 4 weeks of rapamycin administration and the experiment was terminated on the first day after birth. Obesity occurred in BALB/c mice after the 16th week of the experiment. Rapamycin had no effect on increased body weight, visceral fat mass and index in the obesity; however, it reduced food intake and liver index, but increased the adipocytes' diameter, plasma total cholesterol and HDL levels. Rapamycin also normalized liver weight, fetal macrosomia, plasma TG and ALT levels, but delayed pregnancy and caused fatty liver in the mother and offspring. High-fat diet and rapamycin increased the autophagy at mRNA and protein levels in the maternal liver, decreased it in the offspring liver, and caused an increase in the expression of some genes in the visceral fat. In conclusion, this study demonstrated that rapamycin was partially effective in the treatment of the obesity in female BALB/c mice, and further studies are recommended to determine the effectiveness of this drug in clinical practice.