Silostazol'ün yüksek glikoz seviyesine maruz kalmış glomerüller üzerindeki etkilerinin ve otofajinin bu süreçteki rolünün ex-vivo olarak incelenmesi
Investigation of the effects of cilostazol on glomeruli exposed to high glucose levels and the role of autophagy in this occasion
Yazar: HALİL İBRAHİM SAYGI
Danışman: PROF. DR. GÖZDE ERKANLI ŞENTÜRK
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology ; Nefroloji = Nephrology

Özet:
Yüksek glikoz seviyesiyle seyreden diyabet, glomerüllerde hasar oluşturarak önce Diyabetik Nefropati ve devamında Kronik Böbrek Yetmezliği gibi ağır sonuçlar verebilmektedir. Yüksek glikozun glomerüllerde oluşturduğu hasarların mekanizmasına dair elde edilen veriler artmasına rağmen glomerüllerin bu hasarlardan nasıl korunacağına dair bilgiler kısıtlı kalmıştır. Silastazolle indüklenen glomerüler endotel hücrelerinin glomerülün korunmasındaki rolünü ve silastazolün glomerül otofajisine etkisi için incelemek gerçekleştirilen bu tez çalışmasında sağlıklı sıçanlardan glomerüller izole edilmiş ve ex-vivo olarak kültür ortamında çalışılmıştır. Glomerül izolasyonunun ve kültürleme işlemlerinin başarılı olduğu tespit edildikten sonra glomerüller yüksek glikoza maruz bırakılarak diyabet modellemesi yapılmıştır. Ex-vivo kültürlemeyle diyabet etkisi oluşturulan glomerüllerde mezengiyal alanda artış ve glomerüler bazal membran kalınlaşması gibi klasik diyabetik glomerülopati lezyonları tespit edilmiştir. Glikozla beraber silastazol uygulanan glomerüllerdeki (SG) bu bulgular daha hafif seyretmiştir. Glomerüller, podosit belirteçleri açısından incelendiğinde nefrin ekspresyonu ve podosit sayısı bakımından Glikoz grubunda Kontrol grubuna göre azalma tespit edilmişken SG grubunda korunma görülmüştür. Klorokin uygulanan grupta nefrin ve podosit sayısındaki korunma ortadan kalkmış olarak bulunmuştur. Sinaptopodin ve CD31 işaretlemesiyle podosit ve endotel hücrelerinin etkilenmesi ayrı ayrı araştırıldığında endotel hücrelerinin daha fazla hasar aldığı, silastazol verilen gruplarda ise endotel hücrelerinin kısmen korunduğu ve bu korunmaya sinaptopodin belirteciyle tespit edilen podosit korunmasının eşlik ettiği görülmüştür. Nefrin ve CD31 ikili işaretlemesiyle glomerüler filtrasyon bariyerinin (GFB) korunması değerlendirildiğinde silastazol uygulanan glomerüllerde ikili korunmanın anlamlı oranda daha fazla olduğu tespit edilmiştir. Silastazolün glomerüler endotel hücrelerindeki çoğalmayı tetiklerken apoptozu baskıladığı görülmüştür. Otofaji açısından incelenen glomerüllerde silastazolün glomerüler hücrelerdeki otofajiyi hızlandırdığı, apoptoz miktarını ise azalttığı gösterilmiştir. Bu çalışmayla silastazolün endotelyal hücreleri koruyarak podosit ve glomerüler korunmasını artırdığını ve bu korunmada otofajinin belirgin bir rol oynadığını göstermiş olmaktayız.

Abstract:
Hyperglycemia caused by diabetes causes damage in glomeruli and can lead to diabetic nephropathy and chronic kidney failure subsequently. Although the data about the mechanisms of glomerulopathy caused by hyperglycemia increases there is still no remedy about how to protect glomeruli. This study is designed to investigate the role of glomerular endothelial cells activated by cilostazol in glomerulus protection and the effects of cilostazol on the autophagy occurring in glomerulus. For this aim glomeruli were isolated from healthy rats and studied in culture ex-vivo. After checking the success of glomerulus isolation, diabetic nephropathy model was established by exposing isolated glomeruli to high glucose level. Classical diabetic nephropathy lesions like mesangial matrix expansion and glomerular basement membrane thickening were detected in these glomeruli which experience diabetes effect in ex-vivo culture. The diabetic nephropathy like lesions were alleviated in glomeruli treated with cilostazol along with high glucose (SG group). When the glomeruli were examined in point of nephrin expression and number of podocytes, in Glucose group a statistically significant decrease was spotted whereas they are protected in SG group. The prevention disappeared in chloroquine added group. The status of podocytes and endothelial cells were examined by applying synaptopodin and CD31 labelling. This examination revealed that endothelial cell damage in Glucose group was prevalent but in cilostazol added groups endothelial cells are better preserved which is accompanied by synaptopodin protection in podocytes. Double immunofluorescence of nephrin and CD31 revealed that glomerular filtration barrier structure was significantly well preserved in cilostazol groups.  It also found that cilostazol upregulates proliferative character in glomerular endothelial cells and suppresses apoptosis. Furthermore, glomeruli were inspected in terms of autophagy and it is showed that cilostazol increases the autophagic flux in glomerular cells and suppresses apoptotic cell number. As a result, our findings proved that cilostazol leads to whole glomerular protection by protecting endothelial cells and autophagy has a significant role in this protection.