Pyrroloquinoline quinone (PQQ)'nun sıçanda yüksek yağlı diyetle oluşturulan karaciğer yağlanması modelinde sirt1 ve sirt3 üzerinden terapötik etkisi
Therapeutic effect of pyrroloquinoline quinone (PQQ) through on sirt1 and sirt3 in a rat model of fatty liver induced by high-fat diet
Yazar: ÇİSEM YEŞİL KAYABAŞI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP YIĞMAN
Gazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Non-alkolik yağlı karaciğer hastalığı (NAYKH) obezite, insülin direnci gibi yaygın metabolik bozukluklarla ilişkili olan, dünyada ve ülkemizde en sık görülen karaciğer hastalıklarından birisidir. NAYKH etyopatogenezinde önemli rol oynayan obezitenin dünyada epidemik boyutlara ulaşması nedeniyle, NAYKH tedavisiyle ilgili çalışmalar büyük önem taşımaktadır. Pyrroloquinoline quinone (PQQ), mitokondriyal biyogenezde rol alan antioksidan ve antiinflamatuar özellikler taşıyan, kinon kofaktör grubuna ait bir bileşiktir. Çalışmamızda yüksek yağlı diyet (YYD) ile alkolik olmayan yağlı karaciğer modeli oluşturulmuş sıçanlarda, PQQ'nun SIRT1 ve SIRT3 üzerinden terapötik etkisinin değerlendirmesi amaçlanmıştır. Çalışmamızda 29 adet erkek Wistar Albino sıçan Kontrol grubu, YYD grubu, YYD+PQQ10 grubu, YYD+PQQ20 grubu olmak üzere 4 gruba ayrıldı. Kontrol grubu standart sıçan yemi ile beslenirken, diğer gruplara yüksek yağlı diyet 9 hafta boyunca verildi. YYD+PQQ10 grubuna YYD ile beslenmenin 6. haftasının sonunda PQQ 10 mg/kg/gün dozdan oral gavaj ile 21 gün boyunca, YYD+PQQ20 grubuna YYD ile beslenmenin 6. haftasının sonunda PQQ 20 mg/kg/gün dozdan oral gavaj ile 21 gün boyunca verildi. Deney süresince hayvanların vücut ağırlıkları düzenli aralıklarla takip edildi ve kan şekerleri düzeyleri ölçüldü. Deney sonunda tüm hayvanlar sakrifiye edildi. Sakrifikasyon sonrası elde edilen serum örneklerinden serum AST, ALT, LDL, HDL, trigliserid, total kolesterol düzeyleri ölçüldü. Karaciğer dokusundan süperoksit dismutaz ve katalaz düzeyleri kolorimetrik yöntemle ölçüldü. Karaciğer dokusundan elde edilen kesitlerin hematoksilen-eozin boyaması ile yağlanma, hepatoselüler balonlaşma, inflamatuar hücre infiltrasyonu parametreleri değerlendirilerek NAYKH aktivite skoru (NAS) ölçüldü. İmmünohistokimyasal yöntemler ile karaciğer örneklerinde SIRT1 ve SIRT3 ifadeleri değerlendirildi. Elde edilen sonuçlara göre çalışma sonunda YYD grubunun vücut ağırlığında Kontrol grubuna göre anlamlı olarak yükseklik görülürken (p<0,05), YYD+PQQ10 ve YYD+PQQ20 gruplarında Kontrol grubuna göre anlamlı bir artış görülmemesi (p>0,05) PQQ'nun vücut ağırlığı üzerine olumlu etkilerine işaret etmektedir. Ayrıca PQQ uygulamasının YYD ile beslenme sonucu artan kan şekeri düzeylerine istatistiksel olarak anlamlı olmamakla birlikte olumlu etkileri olduğu gözlendi (p>0,05). AST ve ALT enzimlerinde ise anlamlı değişikliğe neden olmadığı görüldü (p>0.05). Lipid parametreleri düzeylerinin YYD grubunda istatiksel olarak anlamlı (p<0.05) şekilde yükseldiği görülmüş olup, PQQ uygulamasının artan lipid düzeylerini YYD grubuna göre değiştirmediği gösterildi. PQQ'nun antioksidan parametrelerden SOD düzeylerini YYD grubuna göre istatiksel olarak anlamlı (p<0.05) olacak şekilde yükselttiği gösterildi, ayrıca katalaz düzeyleri değerlendirildiğinde YYD grubunda katalaz seviyelerinin Kontrol grubuna göre anlamlı olarak azaldığı gösterilmiş olup (p<0.05), YYD+PQQ10 ve YYD+PQQ20 gruplarında ise katalaz seviyelerinde Kontrol grubuna göre anlamlı bir farklılık görülmedi (p>0,05). PQQ'nun yüksek yağlı diyetin karaciğer dokusunda oluşturduğu hasarı ve yağlanmayı azalttığı, SIRT1 ve SIRT3 ifadelerini arttırdığı görüldü.

Abstract:
Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is one of the most common liver diseases worldwide, and in our country, it is associated with prevalent metabolic disorders such as obesity and insulin resistance. The prevalence of obesity— a significant factor contributing NAFLD pathogenesis —has reached epidemic proportions worldwide, underlying the importance of research on effective NAFLD treatments. Pyrroloquinoline quinone (PQQ) is a compound belonging to the quinone cofactor group that plays a role in mitochondrial biogenesis and has antioxidant and anti-inflammatory properties. In our study, we aimed to evaluate the therapeutic effect of PQQ through SIRT1 and SIRT3 in rats modeled as non-alcoholic fatty liver by high-fat diet (HFD). In our study, 29 male Wistar Albino rats were divided into 4 groups as Control, HFD, HFD+PQQ10, HFD+PQQ20. The Control group was fed with standard rat chow, while the other groups were given a high-fat diet for 9 weeks. The HFD+PQQ10 group received PQQ at a dose of 10 mg/kg/day by oral gavage for 21 days following a 6-week period of feeding with HFD. The HFD+PQQ20 group received PQQ at a dose of 20 mg/kg/day by oral gavage for 21 days following a 6-week period of feeding with HFD. During the experiment, both the body weights of the animals and blood glucose levels were monitored at regular intervals. Following sacrifice, serum samples were obtained for the measurement of AST, ALT, LDL, HDL, triglycerides, and total cholesterol levels. The colorimetric method was used to measure superoxide dismutase and catalase levels in liver tissue samples. Steatosis, hepatocellular ballooning and inflammatory cell infiltration parameters were evaluated hematoxylin and eosin stained sections, then the NAFLD activity score (NAS) was calculated. The SIRT1 and SIRT3 expressions in liver parafin sections were evaluated through immunohistochemical methods. According to the results obtained, at the end of the study, the body weight of the HFD group was significantly higher than the Control group (p<0.05), while there was no significant increase in the HFD+PQQ10 and HFD+PQQ20 groups compared to the Control group (p>0.05), indicating the positive effects of PQQ on body weight. In addition, it was observed that PQQ administration had favourable effects on blood glucose levels, which increased as a result of HFD feeding, although not statistically significant (p>0.05). AST and ALT enzymes showed no significant change (p>0.05). Levels of lipid parameters were significantly increased (p<0.05) in the HFD group and it was shown that PQQ administration did not change the increased lipid levels compared to the HFD group. It was shown that PQQ increased SOD levels of antioxidant parameters in a statistically significant way (p<0.05) compared to the HFD group and when catalase levels were evaluated, it was shown catalase levels decreased significantly in the HFD group compared to the Control group (p<0.05) and no significant difference was observed in catalase levels in HFD+PQQ10 and HFD+PQQ20 groups compared to the Control group (p>0.05). PQQ increased SIRT1 and SIRT3 immunopositivity and attenuated high-fat diet-induced liver injury and steatosis.