Diyabetik genç ve yaşlı sıçanlarda piridoindol türevi SM1EC2' in vasküler reaktivite, endotel fonksiyonları ve gliko-oksidatif stres belirteçleri üzerine etkileri
The effects of SM1EC2 as derivated pyridoindole on vascular reactivity, endothelial functions and markers of glico-oxidative stress in diabetic old and young rats
Yazar: AYŞE ARZU ŞAKUL
Danışman: PROF. DR. ÇİMEN KARASU
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Endotelyum = Endothelium ; Kan basıncı = Blood pressure ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Sıçanlar = Rats ; Yaşlanma = Aging

Özet:
Diyabetik komplikasyonların patogenezinde aşırı oksidatif stresin önemli bir rolü bulunmaktadır. İntensif glukoz kontrolü bu komplikasyonların önlenmesinde ve azaltılmasında en etkili yol olsa da tedaviye antioksidanların eklenmesinin ek yararlar sağlayabileceği genellikle kabul görmektedir. Bu araştırmada yeni bir antioksidan  sentetik piridoindol türevi SM1EC2 kodlu bileşiğin hızlı yaşlanma modeli olarak da kabul edilen deneysel STZ-diyabetik sıçan modelinde ve yaşlı sıçanlarda komplikasyonlar üzerindeki koruyucu etkinliği araştırılmıştır. STZ ile (40 mg/kg, i.p) diyabet oluşturulmuş genç ve yaşlı şıçanlara (Wistar ) diyabet oluşur oluşmaz (preventif tedavi) başlanan oral SMeC1E2 tedavisi 14 hafta sürdürülmüştür.Yaşa ve diyabete bağlı gelişen organ disfonksiyonundaki temel rollerinden dolayı, tedavi sonlandığında çeşitli dokularda AGEs (ileri glikasyon son ürünleri ), 4-HNE (4- hidroksinonenal), 3-NT (3- nitrotirozin), iNOS (indüklenebilir NOS) ve RAGE (AGEs' bağlandığı reseptörler) düzeyleri karşılaştırılmıştır. Vasküler reaktivite çalışmaları izole organ banyosuna alınan endotelyumu intakt aorta halkalarında gerçekleştirilmiştir. Fenilefrin (FE) ve KCl ile indüklenen kasılmalar,  asetil kolin (Ach) ve salbutamol ile indüklenen endotel bağımlı gevşemeler gruplar arası karşılaştırılmıştır. SMeC1E2 tedavisi diyabetik ve yaşlı diyabetik aortalarda bozulan vasküler reaktiviteyi olumlu etkilemiştir. AGEs ve 4-HNE düzeyleri, yaşlı  ve diyabetik yaşlı  sıçanların beyin, kalp ventrikülleri ve böbreklerinde anlamlı olarak artmıştır. Diyabetik yaşlı hayvanların lens ve karaciğerlerinde de belirgin bir artış  izlenmiştir. Yaşlı diyabetik sıçanlarda SM1EC2 sadece böbreği AGEs artışına karşı koruyabilmiş ve beyin, böbrek, karaciğerde, lense oranla daha belirgin 4-HNE inhibisyonu oluşmuştur. Yaşlı diyabetik sıçanların böbrek, lens ve ventriküllerinde 3-NT düzeyi belirgin olarak artmış, ancak  SM1EC2' in 3-NT artışına karşı koruyucu etkisi saptanmamıştır. Sonuçlarımıza göre:  1. Yaşlanmayla artan gliko- lipo oksidatif ve nitrozatif strese karşı doku proteinlerinin verdiği cevaplar dokulara göre değişmektedir. 2. Diyabet yaşlanmanın hızlanmasına katkıda bulunan temel faktördür. 3. SM1EC2 tedavisi oksidatif modifiye proteinleri sadece sınırlı sayıda dokuda selektif olarak inhibe etmektedir. 4. Tedavi bozulan vasküler reaktiviteyi olumlu yönde etklemektedir. Bulgularımız yeni bir antioksidan bileşik ile farmakolojik müdahalenin diyabetin ve yaşlılık süreçlerindeki komplikasyonların önlenmesinde yararlı olabileceğini göstermektedir. 

Anahtar sözcükler :  STZ-diyabet,  oksidatif stres, vasküler reaktivite, aorta, sıçan, piridoindol

Abstract:
Oxidative stress has an important role in the onset and progression of diabetic complications. Although intensive glycemic control is the most effective way of preventing or decreasing these complications, antioxidant therapy has some beneficial effects in preventing diabetes-induced complications. We investigated the effects of a new antioxidant pyridoindol substance SM1EC2 treatment in prevention of late cardiovascular diabetic complications in STZ-diabetic rat model as an aging model. Experiments were conducted in Wistar adult young and aged male rats. The rats were made diabetic by streptozotocin (STZ, 40 mg/kg, ip). Some of them and control rats were treated orally for 14 weeks with SMeC1E2 starting one week after STZ injection (preventive study). Because of its central role in the pathogenesis of age-dependent and diabetes mediated functional decline, we compared the levels of oxidatively modified protein markers, namely AGEs (Advanced Glycation End products), 4-HNE (4-hydroxy-nonenal-histidine) and 3-NT (3- nitrotyrosine), in different tissues of rat groups. Vascular reactivity studies were performed in endothelium intact isolated aortic rings. Phenylephrine and KCl -induced contractions and acethylcholine (Ach) -induced relaxations were compared among  groups. Diabetes propagated ageing-induced increase in AGEs and 4-HNE in brain, ventricle and kidney, and raised significantly lens and liver AGEs and 4-HNE levels in aged rats. In aged diabetic rats, SM1EC2 protected only kidney against increase in AGEs, and inhibited significantly 4-HNE levels in brain, kidney, liver and lens that was observed more pronounced in lens. 3-NT was significantly increased in brain of aged rats and in kidney, lens and ventricle of aged diabetic rats, while SM1EC2 has no protective effect on 3-NT increase. Our results demonstrate that; 1. The responsiveness of different tissueproteins to glyco-lipo-oxidative and nitrosative stress in course of normal aging was miscellaneous 2. Diabetes is major factor contributing to accelerated aging 3. SM1EC2 selectively inhibited the generation of oxidatively modified proteins, only in a limited number of tissues. 4. SM1EC2 can protect vascular dysfunction in diabetes and aging. Our studies provided further evidence that antioxidants may have significant implications in the development of diabetic complications and  aging. 

Key words :  STZ-diabetes,  oxidative stress, vascular reactivity, aorta, rat, pyridoindole