Karaciğer hücrelerinde endoplazmik retikulum stresi ile visfatin ekspresyonu arasındaki ilişkinin incelenmesi
Investigation of the relationship between endoplasmic reticulum stress and the expression of visfatin in hepatocytes
Yazar: MERVE SİBEL DURAK
Danışman: PROF. DR. EDİZ DEMİRPENÇE
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Adipokinler = Adipokines ; Endoplazmik retikulum = Endoplasmic reticulum ; Hücreler = Cells ; Karaciğer = Liver ; Reseptörler = Receptors ; Sirtuin-1 = Sirtuin-1 ; İnsülin direnci = Insulin resistance

Özet:
Bu çalışmanın amacı, insülin direncinin gelişmesinde rolü olan endoplazmik retikulum (ER) stresi ile NAD sentezinde yer alan visfatin enziminin ekspresyonu arasındaki karşılıklı ilişkinin ve visfatinin insülin direncini azaltıcı etkisinin olası moleküler mekanizmasının incelenmesidir. HepG2 hepatoselüler karsinom hücrelerinde ER stres belirteçlerinden GRP78 ve GADD153 ekspresyonu izlenmiştir. ER stresi tunikamisin ve palmitik asit ile uyarıldığında GRP78, GADD153 ve visfatin ekspresyonu artmaktadır. Transfeksiyon ile hücredeki visfatin miktarının artırılması ve linoleik asit uygulaması ER stresinden koruyucu bir etki göstermektedir. ER stresi ve transfeksiyon uygulaması hücrelerdeki NAD-bağımlı sirtuin-1 (SIRT1)'in aktivitesini artırmaktadır. SIRT1 ekspresyonu RNA interferansı ile susturulduğunda, visfatinin tunikamisin ile uyarılan ER stresini azaltıcı etkisi ortadan kalkmaktadır. Linoleik asit tunikamisinin ER stresini uyarıcı etkisini azaltmakta, ayrıca siRNA uygulaması ile kaybedilen visfatinin koruyucu etkisini de telafi etmektedir. Tunikamisin uygulaması hücrelerdeki oksidatif stresi ve inflamasyon belirteci olan NF?B ekspresyonunu artırmakta, visfatin ise koruyucu bir etki göstermektedir. Linoleik asit hem tunikamisin, hem de palmitik asit tarafından artırılan oksidatif stres ve NF?B ekspresyonunu azaltmaktadır. SIRT1 ekspresyonunun susturulması visfatinin ER stresi ile artan oksidatif stresi azaltıcı etkisini ortadan kaldırmaktadır ve linoleik asit yine siRNA uygulaması ile kaybedilen etkiyi telafi etmektedir. Sonuç olarak bu çalışma ER stresi durumunda karaciğer hücresinde visfatin ekspresyonunun arttığını ve artan visfatinin ER stresini azalttığını ortaya koymuştur. Visfatin koruyucu etkisini SIRT1 aktivitesini artırarak göstermektedir. Hücrelerin PPAR agonisti olan linoleik asit ile uyarılması da ER stresinden koruyucu etki göstermekte ve visfatinin etki mekanizmasında sirtuinlerle uyarılan PPAR sinyal yolunun rolü olduğunu düşündürmektedir.Anahtar sözcükler: Endoplazmik retikulum stresi, visfatin, sirtuin-1, PPAR.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the reciprocal relation between endoplasmic reticulum (ER) stress, the leading cause of insulin resistance, and the expression of NAD-cycle enzyme visfatin (Nampt/PBEF) and the possible molecular mechanism of insulin resistance-lowering effect of visfatin. Expression of ER stress markers GRP78 and GADD153 was assessed in HepG2 cells. ER stress induced by tunicamycin and palmitic acid increased the expression of GRP78, GADD153 and visfatin. Increasing intracellular visfatin by transfection and linoleic acid treatment showed protective effects against ER stress. ER stress and transfection increased the activity of NAD-dependent enzyme sirtuin-1 (SIRT1) in the cells. ER stress-lowering effect of visfatin has abolished by silencing SIRT1 expression with RNA interference. Linoleic acid also decreased the ER stress-inducing effect of tunicamycin and restored the protective effect of visfatin which was abolished by siRNA application. Treatment with either tunicamycin or palmitic acid increased the expression of the inflammatory marker NF?B. Increasing the expression of visfatin by transfection suppressed the proinflammatory effect of palmitic acid, while treatment with linoleic acid decreased the expression of NF?B and oxidative stress induced by either palmitic acid or tunicamycin. In conclusion, this study showed that visfatin expression increases under ER stress condition and increased level of visfatin in return suppresses ER stress in liver cells. Visfatin exerts its protective effect against ER stress by increasing the activity of SIRT1. PPAR? agonist linoleic acid also shows protective effect against ER stress, refering to the role of sirtuin-induced PPAR signaling pathway in the mechanism of action of visfatin.Keywords: Endoplasmic reticulum stress, visfatin, sirtuin-1, PPAR