Deneysel diyabet modelinde beyin ve karaciğer dokusunda koenzim Q10'nun oksidatif stres ve endoplazmik retikulum stresi üzerine etkisi
The effect of coenzyme Q10 on oxidative stress and endoplasmic reticulum stress in brain and liver tissue in experimental diabetes model
Yazar: MUHAMMET SAİT TOPRAK
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ SÖNMEZ
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Beyin = Brain ; Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Endoplazmik retikulum = Endoplasmic reticulum ; Karaciğer = Liver ; Koenzimler = Coenzymes ; Oksidatif stres = Oxidative stress

Özet:
Diyabet tüm dünyadaki ölümlerin en baştaki nedenlerinden biri olan ve hiperglisemi ile karakterize kronik endokrin bir hastalıktır. Biz bu tez çalışmamızda streptozotosin ile deneysel diyabet modeli oluşturulan ratlarda karaciğer ve beyin dokularında hipergliseminin endoplazmik retikulum stresini tetikleyip tetiklemediğini, bu mekanizmada oksidatif stres ile olabilecek ilişkinin ne şekilde geliştiğini ve güçlü bir antioksidan olan koenzim Q10'un endoplazmik retikulum stresini azaltıcı bir yönde etki gösterip göstermeyeceğini irdelemeyi amaçladık. Ayrıca TWEAK molekülünün UPR sinyal yolakları ile olası bağlantılarını inceleyerek endoplazmik retikulum stresi ile aralarında bir ilişki olup olmadığını irdelemeyi amaçladık.
Çalışmamızda Bezmialem Vakıf Üniversitesi Deney Hayvanları Laboratuvarından alınan 24 adet erişkin erkek Sprague Dawley cinsi rat kullanıldı. Ratlar; kontrol grubu, diyabet grubu ve diyabet + antioksidan grubu olmak üzere 3 gruba ayrıldı. Kontrol grubundaki ratlara herhangi bir işlem uygulanmadı. Diyabet ve diyabet + antioksidan grubundaki ratlara 65 mg/kg tek doz Streptozotosin (STZ) çözeltisi intraperitonel olarak uygulanarak deneysel diyabet modeli geliştirildi. Diyabet +
antioksidan grubundaki diyabetik ratlara 42 gün boyunca 10 mg/kg "koenzimQ10" inraperitonel olarak uygulandı. Ratlardan alınan karaciğer ve beyin dokularından PERK, ATF6, GRP78 ve TWEAK parametreleri için Westen Blot çalışmaları yapıldı. Ratların kuyruk venlerinden alınan kanlardan oksidatif stres parametreleri için ELISA çalışmaları yapıldı.
Çalışmamızda antioksidan olarak kullandığımız koenzim Q10'un oksidatif stres parametreleri, endoplazmik retikulum stresi parametreleri ve TWEAK düzeyleri üzerinde genel olarak önemli düzeyde ve olumlu yönde bir etkisinin olduğunu bulduk. Çalışmamızda oksidatif stres parametreleri ile endoplazmik retikulum parametreleri arasında karaciğerde beyine göre daha önemli düzeyde olmak üzere pozitif bir korelasyon, TWEAK ile beyindeki endoplazmik retikulum stresi parametreleri arasında da önemli düzeyde pozitif bir korelasyon saptadık. Çalışmamızın literatüre bu yönde orjinal bir katkısının olabileceğini düşünmekteyiz.

Abstract:
Diabetes is one of the leading causes of death worldwide and a chronic endocrine disease characterized by hyperglycemia. In this thesis study, we aimed to examine whether hyperglycemia triggers endoplasmic reticulum stress in the liver and brain tissues of rats with streptozotocin in which an experimental diabetes model was created, how the possible relationship with oxidative stress develops in this mechanism and whether a powerful antioxidant coenzyme Q10 reduces endoplasmic reticulum stress. In addition, we aimed to examine the possible connections of the TWEAK molecule with UPR signaling pathways, and to examine whether there is a relationship between them and endoplasmic reticulum stress.
In our study, 24 adult male Sprague Dawley rats obtained from Bezmialem Vakıf University Experimental Animal Laboratory were used. Rats; they were divided into 3 groups as control group, diabetes group and diabetes + antioxidant group. No procedure was applied to the rats in the control group. An experimental diabetes model was developed by intraperitoneal administration of 65 mg / kg single dose of Streptozotocin (STZ) solution to rats in the diabetes and diabetes + antioxidant groups. 10 mg / kg "coenzymeQ10" was administered intraperitoneally to diabetic rats in the diabetes + antioxidant group for 42 days. Western Blot studies were performed for PERK, ATF6, GRP78 and TWEAK parameters from liver and brain tissues taken from rats. ELISA studies were performed for oxidative stress parameters from the blood taken from the tail veins of rats.
In our study, we found that coenzyme Q10, which we use as an antioxidant, has a generally significant and positive effect on oxidative stress parameters, endoplasmic reticulum stress parameters and TWEAK levels. In our study, we found a positive correlation between oxidative stress parameters and endoplasmic reticulum parameters, which is more significant in the liver than in the brain, and a significant positive correlation between TWEAK and endoplasmic reticulum stress parameters in the brain. We think that our study may have an original contribution to the literature in this direction.