Streptozotosin ile diyabet oluşturulan sıçanlarda prebiyotik ve probiyotik kombinasyonunun karaciğer üzerine etkileri
The effects of prebiotic and probiotic combination on the liver in streptozotocin-induced diabetic rats
Yazar: SÜMEYYA ASENA CAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ASLI KANDİL
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Zooloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Fizyoloji = Physiology
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Karaciğer = Liver ; Sinbiyotikler = Synbiotics ; Streptozotosin = Streptozotocin

Özet:
Diyabet, dünya çapında yaygın bir metabolik hastalık olarak karşımıza çıkmaktadır. Bağırsakta mikrobiyom homeostazında meydana gelecek bir dengesizliğin zararlı olabileceği ve bağırsak disbiyozunun diyabetin patogenezi ile ilişkili olabileceği gösterilmiştir. Prebiyotik ve probiyotik uygulamasının bağırsak mikrobiyotasının kompozisyonunda ve fonksiyonlarında önemli olduğu belirlenmiştir. Prebiyotik ve probiyotik kombinasyonları olan sinbiyotiklerin diyabetin patogenezindeki etkileri tam olarak anlaşılamamıştır. Bu çalışmada, streptozotosin (STZ) ile diyabet oluşturulan hayvanlarda prebiyotik ve probiyotik kombinasyonu olan bir sinbiyotiğinin karaciğer üzerine etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.
Bu çalışmada, deney hayvanı olarak, 32 adet 2,5 aylık erkek sıçan kullanıldı. Hayvanlar Kontrol, Diyabet, Diyabet+ Sinbiyotik ve Sinbiyotik grubu olmak üzere 4 gruba ayrıldı. STZ (60 mg/kg) uygulanarak diyabet oluşturulan hayvanlara 28 gün boyunca Probien® isimli sinbiyotik uygulandı. Deney hayvanlarının ağırlıkları ve kan glikoz seviyeleri, deney başlangıcından itibaren deney sonuna kadar bir hafta aralıklarla belirlendi. Anestezi altındaki hayvanlardan, biyokimyasal analizler için kalpten kan alındı. Ek olarak, ışık mikroskobu ve biyokimyasal çalışmalar için karaciğer örnekleri alındı. Elde edilen veriler istatistiksel olarak değerlendirildi. 
Çalışmamızda STZ uygulanan diyabetik grupta kontrol grubuna göre kan glikoz düzeylerinin arttığı, vücut ağırlıkların ise deney sonunda azaldığı belirlendi. Bu grupta karaciğerde kontrole göre belirgin hasarın olduğu, sinüzoidlerin genişlediği, merkezi ven endotellerinde düzensizliklerin, bazı portal alanlarda inflamasyonun ve bağ doku artışının olduğu görüldü. Ayrıca serumda, ALT değerinin arttığı AST değerinin ise değişmediği belirlendi. Dokuda iNOS, TNF-α ve IL-6'nın reaksiyonun, MDA, TOS ve OSI değerlerinin arttığı TAS ve NO değerlerinin değişmedi belirlendi. 
Diyabet +Sinbiyotik grubunda diyabete göre kan glikoz değerlerini 21. günde azaldığı, vücut ağırlıkların ise deney sonunda arttığı görüldü. Sinbiyotik uygulamasının doku hasarını önemli ölçüde azalttığı, ancak kontrole göre halen belirgin bir hasarın olduğu tespit edildi. ALT, AST ve OSI değerlerinin kontrole benzer olduğu, iNOS, TNF-α ve IL-6 reaksiyonlarının MDA ve TOS seviyelerinin azaldığı, TAS ve NO değerlerinin değişmediği belirlendi. 
Sinbiyotik grubunda, kontrole göre dokuda hasarın olduğu, iNOS, TNF-α ve IL-6' reaksiyonlarının arttığı belirlenmesine karşın, kan glikoz değerleri, vücut ağırlıkları, AST, ALT, TAS, NO, MDA, TOS ve OSI değerlerinin kontrole benzer olduğu belirlendi. 
Sonuç olarak, bizim çalışmamızda, probiyotik ve prebiyotik kombinasyonu olan sinbiyotik uygulamasının diyabette kan glikozu ve vücut ağırlığı üzerinde etkilerinin olduğu, karaciğer hasarının, dokuda artan inflamatuvar sitokinlerin ve oksidatif stresin azalmasına neden olduğu, dolayısıyla elde ettiğimiz bulgularımız, sinbiyotik uygulamasının diyabette görülen komplikasyonlar üzerinde etkilerinin olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Diabetes is a common metabolic disease worldwide. The imbalances in gut microbiota homeostasis may be detrimental and gut microbiota dysbiosis may be involved in the pathogenesis of diabetes. The prebiotic and probiotic applications are substantial in the composition and functions of the intestinal microbiota. The effects of synbiotics, which are combinations of prebiotics and probiotics, on the pathogenesis of diabetes are not fully understood. This study aims to investigate the effects of a synbiotic, which is a combination of prebiotics and probiotics, on the liver in animals that are induced diabetes mellitus by the administration of streptozotocin (STZ).
For our study, 32 2.5-month-old male rats were used as experimental animals. Animals were divided into 4 groups as Control, Diabetes, Diabetes+ Synbiotic and Synbiotic group. Animals that induced diabetes by administering STZ (60 mg/kg STZ) were treated with a synbiotic called Probien® for 28 days. The blood glucose levels and weights of the experimental animals were determined at one-week intervals from the beginning of the experiment to the end of the experiment. From the animals under anesthesia, blood was taken from the heart for biochemical analysis. In addition, the livers of animals were harvested for light microscopy and biochemical studies. The data were evaluated statistically. 
It was detected that blood glucose levels increased in the diabetic group treated with STZ compared to the control group, and body weights decreased at the end of the experiment. In this group, it has been observed that there was significant damage to the liver compared to the control, sinusoids enlarged, irregularities in the central vein endothelium, inflammation and increase in connective tissue in some portal areas. In addition, it was determined that the ALT value in the serum increased, while the AST value did not change. The reaction of iNOS, TNF-α  and IL-6, MDA, TOS and OSI values increased in tissue, TAS and NO values did not change.
In the diabetes+symbiotic group, the blood glucose values decreased by the 21st day and the body weight have increased at the end of the experiment. It has been determined that the application of synbiotic significantly decreased the tissue damage, however, there is still significant damage when compared to the control group. Also, it has been detected that ALT, AST and OSI values remain similar to that of the control group while iNOS, TNF-α and IL-6 reactions, MDA and TOS levels decreased, and that TAS and NO values remained unchanged.
In the synbiotic group, it has been determined that blood glucose levels, body weights, AST, ALT, TAS, NO, MDA, TOS and OSI values were found to be similar to the control group. However, it has been detected that tissue damage and the increment in the iNOS, TNF-α and IL-6 reactions compared to the control group.
In conclusion, in our study, synbiotic administration, which is a combination of probiotics and prebiotics, had effects on blood glucose and body weight in diabetes and also caused a decrease in inflammatory cytokines, oxidative stress and liver damage. Therefore, our findings show that synbiotic application may have effects on complications in diabetes.