Metforminin diyabetik yara iyileşmesi üzerindeki etkisinin moleküler mekanizmasının araştırılması
Investigation of the molecular mechanism of the effect of metformin on diabetic wound healing
Yazar: FATMA KÜBRA TOMBULTÜRK
Danışman: PROF. DR. ALİ NUR TURGUT ULUTİN ; PROF. DR. GÖNÜL KANIGÜR
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Matriks metalloproteinazlar = Matrix metalloproteinases ; Metformin = Metformin ; Nükleer faktör-kappa B = Nuclear factor-kappa B ; Yara iyileşmesi = Wound healing ; Yaralar ve yaralanmalar = Wounds and injuries

Özet:
Diabetes mellitus, insülin sekresyonunun ve/veya etkisinin mutlak ya da göreceli azlığı sonucu çok sayıda farklı komplikasyonlara yol açan kronik hiperglisemi ile sonuçlanan metabolik bir hastalıktır. Özellikle diyabette ve diyabetik komplikasyonlarda hipergliseminin neden olduğu inflamatuvar süreç oldukça ilgi çekmektedir. Bu komplikasyonlardan biri olan kronik yara iyileşmesindeki inflamatuvar mekanizmaların çözümüne yönelik araştırmaların, yara oluşumu ve yara iyileşmesinin gecikmesinin altında yatan süreçler hakkında fikir vermesi beklenmektedir. Yara iyileşmesi, insan vücudundaki en karmaşık süreçlerden biridir. Hemostaz, inflamasyon, proliferasyon, yeniden epitelizasyon ve yeniden şekillenme aşamalarında farklı rollere sahip çeşitli hücre tiplerinin zamansal senkronizasyonunu içerir. Diyabet ve komplikasyonları için inflamatuvar temelin bu şekilde daha iyi anlaşılması, halihazırda kullanılan farmakolojik olan ve farmakolojik olmayan müdahalelerin yanı sıra tedaviye yeni yaklaşımlar getirmek için değerli olabilir. Bir biguanid olan metformin, tip 2 diyabetin tedavisinde yaygın olarak kullanılan en eski oral antihiperglisemik bir ilaç olmasına rağmen, az sayıda çalışma yara iyileşmesindeki topikal etkisinin moleküler mekanizmasını araştırmıştır. Biz de topikal metformin uygulaması sonucu diyabette sıkça görülen gecikmiş yara iyileşmesi üzerindeki moleküler etkilerini araştırmayı amaçladık. Bu bağlamda, tam kat eksizyonel yara modeli uygulanan Wistar albino sıçanlar kullanılarak, metformin uygulanan diyabet ve diyabet olmayan hayvanlar ile serum fizyolojik uygulanan diyabet ve diyabet olmayan hayvanlarda 0., 3., 7. ve 14. günlerde alınan yara örneklerinde ELISA yöntemi ile NF-κB p65 DNA bağlanma aktivitesi ve RT-qPCR yöntemi ile RELA, MMP2, MMP9 mRNA ekspresyon düzeylerini araştırdık. Çalışma sonucunda metforminin özellikle diyabetik yaralarda NF-κB p65 aktivitesini düşürerek ve RELA, MMP2, MMP9 ekspresyon düzeylerini azaltarak kronik yara iyileşmesinde kritik bir aşama olan inflamatuvar süreci baskılaması sonucu yara iyileşmesini hızlandırdığını gösterdik.

Abstract:
Diabetes mellitus is a metabolic disease that results in chronic hyperglycemia, leading to many different complications as a result of absolute or relative insufficiency of insulin secretion and/or its effect. Especially in diabetes and diabetic complications, the inflammatory process caused by hyperglycemia is of great interest. Studies on the resolution of inflammatory mechanisms in chronic wound healing, one of these complications, are expected to provide insight into the processes underlying wound formation and delayed wound healing. Wound healing is one of the most complex processes in the human body. It involves the temporal synchronization of various cell types with different roles in hemostasis, inflammation, proliferation, re-epithelization and remodeling stages. This better understanding of the inflammatory basis for diabetes and its complications may be valuable in introducing new approaches to therapy, as well as pharmacological and non-pharmacological interventions currently used. Although metformin, a biguanide, is the oldest oral antihyperglycemic drug commonly used in the treatment of type 2 diabetes, few studies have explored the molecular mechanism of its topical effect on wound healing. We aimed to investigate the molecular effects of topical metformin application on delayed wound healing, which is common in diabetes. In this context, we created a full-thickness excisional wound model in Wistar albino rats. We investigated NF-κB p65 DNA binding activity by ELISA method and RELA, MMP2 and MMP9 expression levels by RT-qPCR method in wound samples taken on days 0, 3, 7 and 14 in diabetic and non-diabetic animals treated with metformin and diabetic and non-diabetic animals treated with saline. As a result of our study, we showed that metformin accelerates wound healing as a result of suppressing the inflammatory process, which is a critical stage in chronic wound healing, by decreasing NF-κB p65 activity and decreasing RELA, MMP2, MMP9 expression levels, especially in diabetic wounds.