Oral Antidiyabetik İlaç Sitagliptin’in Oksidan-Antioksidan Denge Üzerine Etkisinin Deneysel Tip 2 Diyabet Modeli Oluşturulan Ratlarda Araştırılması

Abstract

Dünya çapında hızla yayılan diyabet, kronik bir metabolizma hastalığıdır. Diyabetin patogenezinde ve komplikasyonlarında bir çok mekanizma öne sürülmüştür. Komplikasyonların temel nedeni olarak serbest radikaller, en çok kabul gören mekanizmalar arasındadır. Bu yüzden tedavide kullanılacak ilaç, antidiyabetik etkisini sağlarken, antioksidan dengeyi de desteklemelidir. Bu bağlamda sunulan çalışmanın amacı, bir oral antidiyabetik ilaç olan sitagliptinin oksidan-antioksidan denge üzerine etkisinin deneysel tip 2 diyabet modeli oluşturulan ratlarda araştırılmasıdır. Sitagliptin, dipeptidil peptidaz-4 (DPP-4) enziminin oral olarak aktif, etkili bir inhibitörüdür. Tip 2 diyabet tedavisi için son zamanlarda geliştirilen tedavi yaklaşımı olarak DPP-4 inhibisyonu, bioaktif peptitlerin korunması sürecine dayanmaktadır. Glukagon like peptit-1 (GLP-1) bu bioaktif peptitlerden en önemlisidir. Sitagliptin ile DPP 4 inhibisyonu sonucunda, tip 2 diyabet hastalarında GLP-1 aracılığıyla glisemik kontrol sağlandığı bir çok çalışmada gösterilmiştir. Bu tez çalışmasında, obezite ile birlikte insanlarda görülen tip 2 diyabet modeli, yağ oranı % 57,3 olan yüksek enerjili yağlı diyet (HFD) ve ikili düşük doz (30 mg/kg) STZ enjeksiyonu kullanılarak geliştirilmiştir. Ratlardan şu şekilde 5 grup oluşturulmuştur: Kontrol grubu (ratlara 24 hafta süresince standart yem verildi), HFD grubu (Ratlar 24 hafta boyunca yağlı diyetle beslendi), HFD-SĠT grubu (12 hafta yağlı diyetle beslenen ratlara sonraki 12 hafta sitagliptin tedavisi uygulandı), DYB-KONT grubu (8 hafta HFD uygulamasından sonra çift ve düşük doz streptozotosin injeksiyonuyla diyabet oluşturulan grup), DYB-SĠT grubu (son 12 hafta sitagliptin tedavisi uygulanan diyabetik grup). Çalışma süresince (24 hafta), her hafta rat ağırlık artışları, 4 haftada bir plazma glukoz seviyeleri belirlenmiştir. Çalışma sonunda plazmada; HbA1c, insülin, ALT, AST, LDH, TAS ve TOS düzeyleri ölçülmüş ve total protein, TAS ve TOS düzeyleri pankreasta da değerlendirilmiştir. Sitagliptinin insülin direncine etkisi ise insülin tolerans testi ile saptanmıştır. Ayrıca bu çalışmada sitagliptinin oksidan-antioksidan dengeye etkisini belirlemek amacıyla, streptozotosin ile diyabet oluşturulan ratların karaciğer dokusunda, antioksidan enzimler (CAT, SOD, GPx), NFkB ve iNOS‟un mRNA ekspresyon düzeyleri belirlenmiştir.Bu çalışmada sitagliptin, diyabetik ratlarda glukoz, HbA1c ve IR seviyelerinin düşmesini sağlamıştır. Fakat, sitagliptinin diyabetik rat plazmalarında oksidatif stresi etkilemediği, pankreas dokusunda ise TAS seviyelerini düşürerek oksidatif stresi artırdığı bulunmuştur. Ayrıca bu çalışma ile sitagliptinin NFkB ve iNOS gen ekspresyonlarını uyararak antioksidan enzimlerin mRNA ekspresyonlarını baskıladığı, böylelikle oksidatif stresi diyabetik rat karaciğerinde de artırdığı tespit edilmiştir.

Diabetes is a chronic metabolic disorder and increasing rapidly worldwide. Many underlying mechanisms have been suggested in the pathogenesis and complications of diabetes. Free radicals that are main cause of the complications most accepted mechanisms. For this reason used drug for therapy, should support the antioxidant balance while providing the antidiabetic effect. In this context, the purpose of study is to investigate the effect of oral antidiabetic agent Sitagliptin on oxidant-antioxidant balance in rats with type 2 diabetes mellitus Sitagliptin is a potent and an orally-active inhibitor of the dipeptidyl peptidase 4 (DPP-4) enzyme. Inhibition of DPP-4 as a recent therapy for type 2 diabetes is based on inactivation process of bioactive peptides. Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) is the most important bioactive peptide for diabetes. Recent studies have been shown that inhibition of DPP-4 with sitagliptin improves glycemic control in patients with type 2 Diabetes by effecting on GLP-1. In this thesis a combination of twice low-dose streptozotocin (STZ, 30 μg/kg) injection and high-fat diet (HFD, % 57,3 of energy as fat) were used for generating a model mimicking human type 2 diabetes. Rats were divided into 5 groups as follows: Control group (rats fed regular diet for 24 weeks), HFD group (rats fed with high-fat diet for 24 weeks), HFD-SIT group (rats fed with high-fat diet for 12 weeks and then treated sitagliptin for 12 weeks), DYB-Control group (rats fed with high-fat diet for 8 weeks and then of low-dose streptozotocin by twice intraperitoneal injection) and the last group DYB-SIT (diabetic rats were treated with sitagliptin for last 12 weeks). Rat weight gains were recorded every week and plasma glucose levels were measured every four week during the study (24 weeks). At the end of the study HbA1c, insulin, ALT, AST, LDH, total protein, TAS and TOS were assessed in plasma. Total protein, TAS and TOS were also evaluated in samples obtained from pancreas of rats. Additionally the effect of sitagliptin on insulin resistance (IR) was determined by insulin tolerance test. Moreover for effect of sitagliptin on oxidant-antioxidant balance in the streptozotocin-induced diabetic rat liver tissues were determined by assessing antioxidant enzymes (SOD, CAT, GPx), NFkB and iNOS on mRNA expression level.In this study sitagliptin in diabetic rats promoted decreases in the level of glucose, HbA1c and IR. It was found that sitagliptin did not effect on oxidative stress at diabetic rat plasma and it increases oxidative stress while decreasing levels of TAS in pancreas tissue.Moreover, present study showed sitagliptin supression in mRNA expressions of antioxidant enzymes while stimulating NFkB and iNOS gen expressions, it was found also that sitagliptin increases oxidative stress liver of diabetic rats as well.