Deneysel tip 1 diyabetes mellitus'ta aerobik egzersizin lipopolisakkarit ile hasar oluşturulmuş sıçan akciğerleri üzerine etkisi
The effect of aerobic exercise in TYPE 1 diabetes mellitus on lipopolysaccharide induced rat lung injury
Yazar: GÖKTUĞ ÖMERCİOĞLU
Danışman: PROF. METİN BAŞTUĞ
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2018
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Diabetes mellitus-deneysel = Diabetes mellitus-experimental ; Diabetes mellitus-tip 1 = Diabetes mellitus-type 1 ; Egzersiz tedavisi = Exercise therapy ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Lipopolisakkaritler = Lipopolysaccharides ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Serbest radikaller = Free radicals ; Solunum sıkıntı sendromu = Respiratory distress syndrome ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Dünyadaki önemli sağlık problemlerinden olan diyabetes mellitus (DM), hiperglisemi ile karakterize, insülin salgılanmasında ve/veya etki mekanizmasında bozukluk neticesinde oluşan yaygın metabolizma hastalığıdır. Hiperglisemi, glukoz oksidasyonuna, proteinlerin nonenzimatik glikasyonuna ve oksidatif yıkımlarına neden olur. Oksidatif stres, DM ve komplikasyonlarının gelişimini, ilerlemesini hızlandırırken, antioksidan savunma mekanizmaları enzimatik ve/veya non-enzimatik etkileri ile dokuları ve hücreleri oksidatif hasardan korur. 
Alveolo-kapiller geçirgenlikte artmaya bağlı olarak ortaya çıkan klinik ve postoperatif birçok hastalıkta gözlenmekte olan akut akciğer hasarına akut sıkıntılı solunum sendromu (ARDS) denir. DM'nin neden olduğu endotel hasarı ile tüm dokularda inflamasyona ve oksidatif strese neden olduğu bilinmektedir. Bu nedenle DM'li hastalarda ARDS riski daha fazladır. 
Düzenli egzersizin birçok hastalığın önlenmesinde yararlı olduğu bilinmektedir. Egzersizin antiinflamatuar ve antioksidan etkileri tanımlanmış olmakla birlikte Tip 1 DM'de akciğer hasarı üzerine etkileri hakkında literatürde çok az çalışma bulunmaktadır. 
Bu araştırma, düzenli aerobik egzersizin, tip 1 diyabetes mellituslu sıçan akciğerlerinde inflamatuar ve oksidatif hasara karşı koruyucu etkisi olup olmadığını ve apoptotik süreçteki rolünü; lipopolisakkarit ile oluşturulan akciğer hasarına karşı sağlıklı ve tip 1 diyabetes mellituslu sıçan akciğerlerinde koruyucu etkisi olup olmadığını araştırmak amacıyla gerçekleştirilmiştir.
Çalışmada 12 haftalık Wistar Albino türü erkek sıçanlar, sedanter ve antrene olarak iki ana gruba ayrıldı. Bu iki ana grup kontrol (n=6), akciğer hasarı (n=6), diyabetes mellitus (n=6) ve akciğer hasarı+diyabetes mellitus (n=6) olmak üzere 4 alt gruba ayrıldı.  Antrenmanlı gruptaki hayvanlara artımlı yük testi ile belirlenen protokol çerçevesinde 12 hafta boyunca, haftada beş gün, günde bir saat egzersiz yaptırıldı. Akciğer hasarı gruplarında yer alan hayvanlara intratrakeal yoldan sakrifikasyondan 24 saat önce lipopolisakkarit (LPS) verildi. Karotis arterinden alınan kan arter kanı örneklerinden kan gazları, asit-baz dengesi belirteçleri ve elektrolitler ölçüldü. Sol akciğer homojenatlarında 8-hidroksi-2'deoksiguanozin, malondialdehit, total oksidan status, total antioksidan status fotometrik yöntemlerle ölçüldü, oksidatif stres indeksi hesaplandı. Histopatolojik ve apoptozis belirteçleri için doku örnekleri sağ akciğerlerden alındı.
Bulgularımız, düzenli aerobik egzersizin tip 1 DM'li sıçanların akciğerlerinde, sağlıklı ve tip 1 DM'li sıçanlarda LPS ile oluşturulan akciğer hasarında oksidatif stres ve inflamasyona karşı koruyucu etkiye sahip olduğunu gösterir niteliktedir.  
Anahtar Sözcükler: 	Akut Akciğer Hasarı, Akut Sıkıntılı Solunum Sendromu, Egzersiz, Oksidatif Stres, Serbest Oksijen Radikalleri, Tip 1 Diyabetes Mellitus.

Abstract:
Diabetes mellitus (DM)  is one of the most critical health problems throughout the world which is characterised by hyperglycemia, a failure in insulin secretion or in its mechanism of action. Hyperglycemia leads to glucose oxidation, non-enzymatic glycation of proteins and their oxidative degradation. Oxidative stress precipitates, the development of DM and its complications while enzymatic and non-enzymatic antioxidant defense mechanism protects the cells and tissues from oxidative injury.
Acute Respiratory Distress Syndrome (ARDS), manifests itself in lots of clinical conditions which show up with an increase in alveolo-capillary permeability. It has been known that; the endothelial injury induced by DM causes a diffuse inflammation and oxidative stress in all tissues. Because of that, the risk of ARDS is higher in diabetic patients.
Regular exercise have beneficial effects on preventing lots of diseases. The anti-inflammatory and anti-oxidant effects of exercise is a well known fact but, there are few studies in literature about the effect of exercise on the lung injury in type 1 diabetics.
This study aims to investigate if regular aerobic exercise has a protective effect against the inflammatory and oxidative injury in the lungs of Type 1 diabetic rats, also aims to define the role of exercise in apopitosis and also aims to examine if there is any protective effect against lipopolysaccharide induced lung injury in diabetic and non-diabetic rat lungs.
12 week old, male, Wistar albino rats were randomly divided into two groups named as "Sedantary" and "Training". There two main groups were divided into four subgroups labeled as Control (n=6), Lung Injury (n=6), Diabetes mellitus (n=6), Diabetes mellitus+Lung Injury (n=6). The exercise protocol applied to the animals in training group along 12 weeks, five days per week, one hour per day; is designated according to the results of incremental load test. Lung injury was induced by intratracheal lipopolysaccharide (LPS) injection, 24 hours prior to sacrification. Blood gases, acid/base balance markers and electrolytes were measured in the blood samples taken from carotid artery. 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine and malondialdehyde concentration and total oxidant status, total antioxidant status were determined by photometric assays in left lung homogenisates and oxidative stress index was calculated according to this data. The tissue samples taken from right lungs of animals were used to asses histopathologic and apopitotic markers.
Our results indicate that, regular exercise has a protective effect in both diabetic and non-diabetic rat lungs, against oxidative stress and inflammation which are seen in LPS induced lung injury.
Key Words: Acute Lung Injury, Acute Respiratory Distress Syndrome, Exercise, Free Oxygen Radicals, Oxidative Stress, Type 1 Diabetes Mellitus