Deneysel diyabet oluşturulan ratlarda protein ve dna hasarı üzerine quercetinin etkisi

Abstract

Diabetes Mellitus, insülin sekresyonu veya insülin üretiminin aksaması sonucu oluşan karbonhidrat, yağ ve protein metabolizmalarının bozuklukları şeklinde karakterize edilen çoklu etiyolojili bir hastalık olarak ifade edilir. Oksidatif stresin diyabet durumunda artış gösterdiği saptanmıştır. Hipergliseminin, reaktif oksijen türleri üretiminin ve yıkımının arasındaki dengeyi bozduğu görülmüştür. Diyabetteki oksidatif stres, antioksidan enzimlerin ve proteinlerin glikasyonu ve glikozun oto-oksidasyonuyla oluşan reaktif oksijen türleri üretimindeki aşırı yükseliş gibi çeşitli mekanizmalar ile artabilmektedir. Diyabetik komplikasyonların sonucu olan bu değişimler, hücre organellerinde ve membranlarında biyomoleküler düzeyde tahribata sebep olabilmektedir. Bu çalışmada ratlarda streptozotosin ile oluşturulan diyabetin meydana getirdiği oksidatif stres üzerine quercetinin koruyucu rolünün protein, DNA ve lipid düzeyinde araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya 6 grupta 90 adet rat alınmıştır. Diyabet oluşturmak amacıyla STZ ve streptozotosin+quercetin grubu ratlara streptozotosin, intraperitonal yoldan 50 mg/kg tek doz olarak enjekte edilmiştir. Ayrıca quercetin gruplarına 20 mg/kg, 50 mg/kg ve 70 mg/kg quercetin tek doz olarak 21 gün boyunca gavaj yolu ile verilmiştir. Enjeksiyondan 21 gün sonra çalışmadaki tüm ratların kuyruk venlerinden eter anestezisi altında kan örnekleri alınarak açlık kan şekerleri tespit edilmiş, plazma ve serum örnekleri çıkarılıp lenfosit izolasyonu yapılmıştır. Elde edilen serum ve plazma örneklerinde MDA, AOPP, NT, PCO tayini ile lenfosit örneklerinde Comet analizi gerçekleştirilmiştir. MDA düzeyinin SF grubuna kıyasla STZ grubunda artış gösterdiği belirlenmiş ve quercetin gruplarının tümünde MDA konsantrasyonunun STZ grubuna göre azaldığı tespit edilmiştir (p<0.05). AOPP, NT ve PCO seviyelerinin diyabetin etkisi ile STZ gruplarında SF grubuna göre daha fazla olduğu görülürken, quercetin gruplarında NT ve PCO düzeylerinin STZ grubuna göre artış gösterdiği belirlenmiştir (p<0.05). Benzer artış STZ+20QUER ve STZ+50QUER gruplarına ait AOPP değerlerinde de gözlenirken STZ+70QUER grubunda ise AOPP açısından diyabete karşı bir direnç geliştiği izlenmiştir. DNA hasarının düzeyini görüntülemek amacıyla gerçekleştirdiğimiz comet analizi sonuçlarına göre streptozotosin uygulanması sonucu STZ grubunda DNA hasarının arttığı belirlenmiştir. Ayrıca STZ+70QUER grubunda DNA hasarının STZ grubuna kıyasla azaldığı bulunmuştur (p<0.05). Streptozotosin uygulanması sonucu ratlarda diyabete bağlı oksidatif stresin oluştuğu ve buna bağlı olarak lipidlerde, proteinlerde ve DNA'da hasarların meydana geldiği tespit edilmiştir. Aynı zamanda quercetinin, özellikle de 70 mg/kg dozunun, DNA hasarı ve lipid peroksidasyonuna karşı koruyucu etki gösterdiği belirlenmiştir. Ancak quercetinin plazma proteinlerinin oksidatif yıkımına karşı yeterli direnci sağlamadığı kanısına da varılmıştır. Diabetes Mellitus is described a metabolic disorder of multiple aetiology characterized by disturbances of carbohydrate, fat and protein metabolism resulting from defects in insulin secretion or insulin action. There was found increase of oxidative stres on diabetes. Hyperglycemia seems to promote an imbalance between the generation and elimination of reactive oxygen species. Oxidative stress in diabetes could arise from a variety of mechanisms, such as excessive production of reactive oxygen species from the auto-oxidation of glucose, glycation of proteins, and glycation of antioxidant enzymes. These changes could result in damage to cellular organelles and membranes, which may lead to diabetic complications. In this study, the searching of protective roles of quercetin against streptozotocin-induced diabetes mellitus and oxidative stress at the levels of the protein, DNA and lipid which is aimed. Totaly 90 rats in 6 groups were included in the study. Single dose 50 mg/kg streptozotocin was injected intraperitoneally for rats of STZ and streptosotocin+quercetin groups on the purpose of diabetes. Also 20 mg/kg, 50 mg/kg and 70 mg/kg quercetin were given by gavage for the quercetin group rats during 21 days. In the 21st day after injection, blood samples, which were collected from the tail veins of all rats, were transfered in the ependorf centrifuge tubes. Blood sugar levels of the experimental groups were determined. Plasma and serum samples were extracted from the blood samples and lymphocyte cell izolation was realized. Detections of the MDA, AOPP, NT and PCO levels in the plasma and serum samples and analysis of comet in the lymphocyte samples were done. MDA levels were increased in STZ group compared to SF group and MDA concentrations in all quercetin treatment groups were reduced with respect to STZ group (p<0.05). While it was observed that AOPP, NT and PCO levels in the STZ groups were higher than SF group due to diabetes, it was determined that NT and PCO levels in quercetin treatment groups were increased in contrast with STZ group (p<0.05). There were similar increases at AOPP levels of STZ+20QUER and STZ+50QUER groups but it was monitored that STZ+70QUER group was gained resistance against diabetes from the point of AOPP. According to results of comet analysis, which was realized in order to view the level of DNA damage, it was defined that DNA damage was increased as a result of streptozotocin application. Besides it was found that DNA damages were decreased in STZ+70QUER group when compared to STZ group (p<0.05). It was determined that some damages were generated at lipid, proteins and DNA in parallel with forming of diabetes-induced oxidative stress. Therewithal quercetin, especially 70 mg/kg dosage of quercetin, showed protective effect against DNA damage and lipid peroxidation. But it was surmised that quercetin wasn't provided resistance against oxidative damage of plasma proteins sufficiently.