Deneysel kronik uykusuzluk modelinde eksojen melatoninin glukoz metabolizmasına etkisi
Effects of melatonin on glucose metabolism in chronic sleep deprivation
Yazar: TUĞBA KIZIL GÜL
Danışman: PROF. DR. LEVENT ÖZTÜRK
Trakya Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Glükoz = Glucose ; Melatonin = Melatonin ; Metabolizma = Metabolism ; Nesfatin 1 = Nesfatin 1 ; Uyku = Sleep ; Uyku bozuklukları = Sleep disorders ; İnsomni = Insomnia

Özet:
Ortalama uyku süresi günlük 7-8 saattir. Fakat değişen çalışma ve yaşam koşulları nedeniyle uyku süreleri yetersiz kalmakta ve sağlığı olumsuz yönde etkilemektedir. Yapılan çalışmalar uykusuzluğun glukoz metabolizmasını bozacağını, kan glukoz düzeylerini arttıracağını göstermiştir. Diyabetli hasta popülasyonun hızlı bir şekilde artması ile uykusuzluk ve glukoz düzeyleri arasındaki ilişkinin incelendiği çalışmalar daha çok önem kazanmış ve bu ilişki aydınlatılmaya çalışılmıştır. Bu nedenle biz de uykusuzluğun glukoz metabolizması üzerine etkisini ve melatoninin bu etkiyi hangi yönde değişirtireceğini göstermeyi amaçladık. Çalışmamızda 40 adet sıçan kullanarak sekiz hafta boyunca kronik REM uykusuzluğu oluşturuldu. Uykusuzluk metodu sıçanları her gün saat 16:00'dan ertesi gün saat 10:00'a kadar uykusuzluk platformlarına daha sonra da saat 10:00-16:00 arasında ev kafeslerine alarak gerçekleştirildi. Sekiz hafta boyunca her gün 5 mg/kg/gün dozunda melatonin oral gavaj yoluyla verildi. Günlük kilo takibi ve haftalık kan glukozu ölçümü yapıldı. Sekizinci haftanın sonunda ipİTT, ipGTT ve HOMA-IR hesaplaması yapıldı. ELISA ile insülin, glukagon, nesfatin-1 ve GLP-1 düzeyleri incelendi ve pankreasta histopatolojik incelemeler hematoksilen-eosin boyama ve nesfatin-1 immün histokimya ile yapıldı. Bulgularımıza bakıldığında sekiz hafta uyku kısıtlaması tüm sıçanlarda kan glukoz profilini bozdu. Kronik melatonin uygulaması 3.haftadan itibaren uykusuzluğa rağmen kan glukozunu düşürücü etki gösterdi. Serum nesfatin-1 düzeylerinde anlamlı fark yoktu. GLP-1 uyku kısıtlaması+mel grubunda uyku kısıtlaması grubuna göre yüksekti (p=0,002). Histopatolojik incelemede uyku kısıtlaması Langerhans adacık boyutlarında artış, sınırlarında düzensizleşme ve doku konjesyonuna neden oldu. Bu bulgular serum insülin düzeyleri ile birlikte değerlendirildiğinde kronik uykusuzluğun pankreasta insülin salgısını azaltabileceği yönünde yorumlandı.

Abstract:
Average daily sleep is 7-8 hours. However, due to changing working and living conditions, the sleep durations are insufficient and sleep health is affected negatively. The studies showed that sleep deprivation will disrupt glucose metabolism and increase blood glucose levels. Increasing number of diabetic patients stress the relationship between blood glucose levels and sleep loss. Therefore, we aimed to show the effects of sleep deprivation on glucose metabolism and to demonstrate healing effects of exogen melatonin. Forty rats were used in our study using chronic REM sleep deprivation for eight weeks. Sleep deprivation was performed daily from 16:00 to 10:00 on deprivation platforms and then in home cages from 10:00 to 16:00. Melatonin was given by oral gavage at dose of 5 mg/kg/day every day for eight weeks. Daily weight monitoring and weekly blood glucose measurements were performed. At the eighth week, ipITT, ipGTT, HOMA-IR were performed. Insulin, glucagon, nesfatin-1, GLP-1 levels were examined by ELISA. Pancreas histopathology was made by hematoxylin-eosin staining and immune histochemistry for nesfatin-1. Considering our findings, eight weeks of sleep restriction deteriorated the blood glucose profile in all rats. Chronic melatonin administration decreased blood glucose from the 3rdweek despite sleep deprivation. There was no significant difference in serum nesfatin-1 levels. GLP-1 was higher in the sleep deprivation+mel group than in the sleep deprivation group(p=0.002).In histopathological examination, sleep deprivation caused an increase in Langerhans islet size, irregular borders and tissue congestion. When these findings were evaluated together with serum insulin levels, it was interpreted that chronic sleep deprivation may decrease insulin secretion in the pancreas..