Sağlıklı ve diabet oluşturulmuş farelerin böbrek dokusunda katalaz enziminin RT-PCR ile gen ve immunohistokimyasal olarak protein ekspresyonu
The gene expression profile (BY RT-PCR) and immunohistochemical expression pattern of catalase in the kidney tissue of both healthy and diabetic mice.
Yazar: SEYİT ALİ BİNGÖL
Danışman: DOÇ. DR. HAKAN KOCAMIŞ
Kafkas Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2009
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology

Özet:
Diabetes mellitus hastalığı, dünya üzerinde yaygın olarak seyreden hastalıklar arasında yer almaktadır. Bilim dünyası, DM ve komplikasyonları ile antioksidanlar arasındaki ilişkiyi araştırmaya devam etmektedir. Bu çalışmada; deneysel diabet oluşturulan farelerin böbreklerinde, katalaz gen ekspresyonu düzeyini RT-PCR yöntemiyle, katalaz enziminin lokalizasyonunu immunohistokimyasal ve dokuda meydana gelen yapısal değişiklikleri histolojik olarak incelemek amaçlandı.Çalışmada kullanılan 36 adet swiss albino fare deneme (n=15), sham (n=15) ve kontrol (n=6) olmak üzere üç gruba ayrıldı. Deney hayvanları 30 gün boyunca standart fare yemi ile ad libitum olarak beslendi. Deneme grubuna, Na sitrat tamponu içinde çözdürülen 100 mg/kg doz i.p STZ, sham grubuna Na sitrat tamponu i.p. olarak uygulandı. Deneysel diabet oluşturulan grupta kan glikoz düzeyi 200 mg/dl üzerinde olan fareler diabetik kabul edilerek çalışmaya alındı. Katalaz gen ekspresyonu düzeyini tespit etmek için RT-PCR yöntemi kullanıldı. Katalaz enziminin lokalizasyonu immunohistokimyasal olarak incelendi. Histolojik incelemeler için H.E. ve PAS boyama yöntemleri kullanıldı. Katalaz enzimi protein aktivitesinin tayini için Aebi'nin yöntemi kullanıldı. Ayrıca, grupların canlı ağırlık ve böbrek ağırlıkları da karşılaştırıldı.Diabetik grupta ortalama kan glikoz düzeyi, 3. günden itibaren ölçüm yapılan tüm günlerde 300 mg/dl'nin üzerinde seyretti. Katalaz gen ekpresyonunun ve enzim aktivitesinin deneme grubunda sham ve kontrol gruplarına göre düşük olduğu tespit edildi (P < 0,05). İmmunohistokimyasal olarak tüm gruplarda kortekste belirgin, fakat deneme grubunda diğer gruplara nazaran daha hafif bir katalaz boyamasının olduğu gözlendi. Deneme grubunda, diğer gruplara göre canlı ağırlıkta azalma böbrek ağırlığında ise artış olduğu bulundu (P < 0,05).Diabetik böbreklerin tubulus proksimalislerinde glikojen birikimi gözlendi. Hücre çekirdeklerinin daha bazofilik ve dış hatlarının daha düzensiz olduğu görüldü. Diabetik böbreklerin, özellikle tubulus distalislerinde hafif hidropik dejenerasyon tespit edildi.Bu çalışmanın, şeker hastalığı ile antioksidanlar arasındaki ilişkinin daha iyi anlaşılması için ileri düzeyde tekniklerin kullanıldığı çalışmalara ışık tutacağı kanaatindeyiz.Anahtar Sözcükler: Diabetes mellitus, Katalaz, RT-PCR, İmmunohistokimya, Böbrek.

Abstract:
Diabetes mellitus (DM) is one of the disease that has wide-spread effect on the world. Scientists have been carrying out the studies elucidating the relationship between antioxidants and complications of DM for decades. The aim of this study was to determine the gene expression pattern of catalase by RT-PCR technique, its tissue localization by immuno-histochemistry method and the structural aberration of DM kidney by routine histological techniques.İn this study, 36 swiss albino mice were used . Animals were divided into three groups as follows; treatment (n = 15), sham (n = 15) and control (n = 6). Animals were feeded with standard mouse feed as ad libitum for 30 days. Streptozotocin (STZ, 100 mg / kg ) prepared within Na citrate buffer solution was apllied to treatment group and Na citrate buffer solution was applied to sham group as intra peritoneal injection. Mice in which blood glucose level were above 200 mg/dl were taken as DM group and considered as treatment or experimental group for the present study. To determine the level of catalase gene expression level, RT-PCR technique was used. Tissue localization of catalase enzyme was analysed by immunohistochemical methods. Hematoxylin Eosin (HE) and Periodic Acid Schiff (PAS) staining methods were used for histological examination. Aebi's method was used for determination of enzyme activity of catalase. In addition, groups were compared with body weight and kidney weight.Blood glucose level of mice from diabetic group was above 300 mg/dl starting on day 3 of the current study and stayed at that level for the rest of the experimental period. Gene expression and enzyme activity of catalase from treatment group were found to be lower than that of sham and control groups (P < 0,05). Catalase staining was mainly observed in the cortex region of kidney from all groups, whereas its staining was lesser in treatment group than that of other groups. The treatment group had lowered body weights along with the increased kidney weights compared that of control and sham groups (P < 0,05).Glycogen accumulation was observed in the proximal tubule of diabetic kidney. Nucleus of the cell was observed to be more basophilic, and the outer frame of nuclei was seen as more irregular. Light hydropic degeneration were found especially in distal tubule of diabetic kidney.This study will make a nice contribution to beter understanding of the relationship between antioxidants and DM and lead the new researchs in the field of DM.Key words: Diabetes Mellitus, Catalase, RT-PCR, İmmunohistochemistry, Kidney