Streptozotosin ile Diyabet Oluşturulmuş Sıçan Pankreasında Resveratrol Kullanımına Bağlı Proinflamatuar Gen İfadelenmelerinin Araştırılması

Amaç: İnflamasyon ve oksidatif stres, Diabetes mellitus (DM) gelişiminde önemli bir rol oynamaktadır. Oksidatif strese karşı duyarlı hücreler olan ß- hücrelerde artmış reaktif oksijen türlerinin üretim düzeyleri insülin salınımında bozulmalara, tip 2 DM’ye ve insülin direncine yol açmaktadır. Streptozotosin (STZ), pankreasta superoksit dismutazı inhibe ederek serbest radikallerin birikimiyle ß hücreleri yıkıma uğratmaktadır. Resveratrol (RSV) ise pankreatik ß hücrelerindeki bozulmayı inhibe edici bir etkiye sahiptir. Çalışmamızda, STZ ile diyabet oluşturulmuş sıçanlarda RSV’nin pankreasta NF-κB, TNFα, IL-6, iNOS ve COX2 genlerinin ifadelenmesinin DM’nin komplikasyonları üzerine etkisini araştırmayı amaçladık. Yöntem: STZ ile diyabet oluşturulmuş ve diyabet oluşturulduktan sonra RSV uygulanmış sıçanlara ait pankreas dokuları kullanıldı. Bu dokulardan RNA izolasyonu ve cDNA sentezi yapıldı. NF- κB, TNFα, IL-6, iNOS ve COX2 genlerinin mRNA ifadelenme düzeyleri gerçek zamanlı PZR reaksiyonu ile gerçekleştirilerek sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirildi. Bulgular: Kontrol ile sham kontrol ve kontrol+DMSO grupları arasında COX2, iNOS, NF-κB, TNFα ve IL-6 mRNA düzeyinde anlamlı bir fark gözlenmedi. Kontrol ile diyabet grubu karşılaştırıldığında COX2, iNOS, NF-κB, TNFα ve IL-6 genlerinin mRNA düzeylerinde, diyabet grubunda hedef genlerin mRNA ifadelenme düzeylerinde artış olduğu gözlendi ve bu iki grup arasında istatistiksel olarak anlam bulundu. Diyabet ile diyabet+RSV grubu karşılaştırıldığında ise COX2, iNOS, NF-κB, TNFα ve IL-6 genlerinin mRNA düzeylerinde bir azalma gözlenirken, bu azalışın istatistiksel açıdan anlamlı olmadığı gözlendi. Sonuç: Elde ettiğimiz veriler, diyabetik sıçanlarda inflamatuar genlerin ifade düzeylerinde artış olduğunu ve RSV uygulamasının bu genlerin ifade düzeyleri üzerinde istatistiksel olarak anlamlı bir etkisinin olmadığını göstermektedir. Buradan hareketle sadece RSV uygulamasının diyabetle ilişkili inflamatuar genlerin ifade düzeylerini değiştiremeyeceği söylenebilir.

Effect of Resveratrol on Proinflammatory Gene Expression in Pancreas of Streptozotocin Induced Diabetic Rats

Objective: Inflammation and oxidative stress play an important role in thedevelopment of Diabetes mellitus (DM). The production amount of increasedreactive oxygen types in ß-cells that are sensitive to oxidative stress causedegeneration in insulin release and insulin resistance in Type 2 DM.Streptozotocin(STZ) breaks down ß-cells with the accumulation of free radicalsby inhibiting pancreas superoxide dismutase. And Resveratrol (RSV) has aninhibitory effect on the degenaration of pancreatic ß cells. In this study, weaimed to examine the impact of expressions in NF-κB, TNFα, IL-6, iNOS andCOX2 genes in STZ-induced diabetes in pancreases of rats on the complicationsof DM.Methods: STZ-induced diabetes in pancreases of rats and RSV appliedpancreatic tissues of rats after inducing diabetes are used. RNA isolation andcDNA synthesis are conducted for these tissues. mRNA expressions of NF-κB,TNFα, IL-6, iNOS and COX2 genes are realized with real-time PCR reaction andresults are evaluated statistically.Results: No significant difference is observed between control, sham controland control+DMSO groups on COX2, iNOS, NF-κB, TNFα and IL-6 in mRNAlevel. When control and diabetes groups are compared, it is observed thatmRNA levels of COX2, iNOS, NF-κB, TNFα and IL-6 genes increased in mRNAexpression levels of target genes in diabetes group. This presents a statisticalmeaning between two groups. And when diabetes and diabetes+RSV groupsare compared, decrease in COX2, iNOS, NF-κB, TNFα and IL-6 genes areobserved in mRNA levels. It is observed that this decrease is not statisticallymeaningful.Conclusion: Data obtained shows that there is decrease in expression levels ofinflammatory genes in diabetic rats and RSV application has no statisticallysignificant effect on expression levels of these genes. From this point of viewit can be said that only RSV application cannot change the expression levels ofinflammatory genes associated with diabetes.

PDF

___

Robertson RP, Harmon JS. Diabetes, glucose toxicity, and oxidative stress: A case of double jeopardy for the pancreatic islet beta cell. Free Radic Biol Med, 2006; 41(2):177-84.
Dinççağ N. Diabetes Mellitus Tanı ve Tedavisinde Güncel Durum. İç Hastalıkları Dergisi, 2011;18(4):181- 223.
Canda M. Temel Patoloji, İstanbul: Nobel Yayınları, 1994.
American Diabetes Association. Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus. Diabetes Care. 2004;27(1):5-S10.
Aruzmozhi D, Veeranjaneyulu A, Bodhankar S. Neonatal streptozotocin- ınduced rat model of type 2 diabetes mellitus: a glance. Indian J. Pharmacology, 2004;36(4):217-221
Szkudelski T. The mechanism of alloxan and streptozotocin action in B cells of the rat pancreas. Physiol Res. 2001;50(6):537-46.
Martinez J, Moreno J. Effect of Resveratrol, A Natural Polphenolic Compound, On Reactive Oxygen Species and Prostaglandin Production. Biochem Pharmacol. 2000;59(7):865-70.
Gehm B, McAndrews J, Chien P, Jameson J. Resveratrol, a polyphenolic compound found in grapes and wine, is an agonist for the estrogen receptor. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997; 94(25): 14138–14143.
Pfaffl M. A new mathematical model for relative quantification in real-time RT-PCR. Nucleic Acids Res. 2001;29(9):e45.
Yar A.S. Streptozotozin ile oluşturulmuş diyabetli sıçanlarda resveratrol kullanımı sonucunda siklooksijenaz-1 (COX-1) ve siklooksijenaz-2 (COX-2) genlerinin ekspresyonlarının araştırılması, Yüksek Lisans Tez Çalışması, 2008.
Satman I, Ömer B, Tütüncü Y, Kalaca S, Gedik S, Dinççağ N. Twelve-year trends in the prevalence and risk factors of diabetes and prediabetes in Turkish adults. Eur J Epidemiol. 2013 Feb;28(2):169-80.
Saha S, Ghosh M. Antioxidant and anti-inflammatory effect of conjugated linolenic acid isomers against streptozotocin-induced diabetes. Br J Nutr. 2012;108(6):974-83.
Lekshmi R, Raiesh R, Mini S. Ethyl acetate fraction of Cissus quadrangularis stem ameliorates hyperglycaemia-mediated oxidative stress and suppresses inflammatory response in nicotinamide/streptozotocin induced type 2 diabetic rats. Phytomedicine. 2015;22(10):952-60.
Akcılar R, Kocak F, Simsek H, Akcılar A, Bayat Z, Ece E, Kokdasgil H. Antidiabetic and hypolipidemic effects of adropinin streoptozotocin-induced type 2 diabetic rats. Bratisl Lek Listy. 2016;117(2):100-5.
He J, Yang Z, Yang H, Wang L, Wu H, Fan Y, Wang W, Fan X, Li X. Regulation of insulin sensitivity, insulin production, and pancreatic β cell survival by angiotensin-(1-7) in a rat model of streptozotocin-induced diabetes mellitus. Peptides. 2015;64:49-54.
Williams L, Burdock G, Edwards J, Beck M, Bausch J. Safety studies conducted on high-purity trans-resveratrol in experimental animals. Food Chem Toxicol. 2009;47(9):2170-82.
Horn TL, Cwik MJ, Morrissey RL, Kapetanovic I, Crowell JA, Booth TD, McCormick DL. Oncogenicity evaluation of resveratrol in p53(+/-) (p53 knockout) mice. Food Chem Toxicol. 2007;45(1):55-63.
Juan ME, Vinardell MP, Planas JM. The daily oral administration of high doses of trans-resveratrol to rats for 28 days is not harmful. J Nutr. 2002;132(2):257-60.
Lai X, Pei Q, Song X, Zhou X, Yin Z, Jia R, Zou Y, Li L, Yue G, Liang X, Yin L, Lv C, Jing B. The enhancement of immune function and activation of NF -kB by resveratrol-treatment in immunosuppressive mice. Int Immunopharmacol. 2016;33:42-7.
Crofford L. COX-1 and COX-2 tissue expression: implications and predictions. J Rheumatol Suppl. 1997;49:15-9.
Yar AS, Menevse S, Alp E, Helvacioglu F, Take G. The effects of resveratrol on COX-1 and COX- 2 mRNA and protein levels in diabetic rat kidneys. Mol Biol Rep. 2010;37(5):2323-31.
Newton R, Kuitert LM, Bergmann M, Adcock IM, Barnes PJ. Evidence for Involvement of NF -kB in the Transcriptional Control of COX-2 Gene Expression by IL-1β. Biochem Biophys Res Commun. 1997;237(1):28-32.
Zamora R , Vodovotz Y, Billiar T. Inducible nitric oxide synthase and inflammatory diseases. Mol Med. 2000;6(5): 347–373.
Bertelli AA, Baccalini R, Battaglia E, Falchi M, Ferrero ME. Resveratrol inhibits TNF alpha-induced endothelial cell activation. Therapie. 2001;56(5):613-6.
Csiszar A, Smith K, Labinskyy N, Orosz Z, Rivera A, Ungvari Z. Resveratrol attenuates TNF-alpha-induced activation of coronary arterial endothelial cells: role of NF-kappaB inhibition. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006;291(4):H1694-9.
Zhong M, Cheng GF, Wang WJ, Guo Y, Zhu XY, Zhang JT. Inhibitory effect of resveratrol on interleukin 6 release by stimulated peritoneal macrophages of mice. Phytomedicine. 1999;6(2):79-84.
Gao Y, Kang L, Li C, Wang X, Sun C, Li Q, Liu R, Wang J. Resveratrol Ameliorates Diabetes-Induced Cardiac Dysfunction Through AT1R-ERK/p38 MAPK Signaling Pathway. Cardiovasc Toxicol. 2016;16(2):130-7
Zheng X, Zhu S, Chang S, Cao Y, Dong J, Li J, Long R, Zhou Y. Protective effects of chronic resveratrol treatment on vascular inflammatory injury in streptozotocin-induced type 2 diabetic rats: Role of NF-kappa B signaling. Eur J Pharmacol. 2013;720:147–57.
Kumar A, Sharma S. NF-kappaB inhibitory action of resveratrol: a probable mechanism of neuroprotection in experimental diabetic neuropathy. Biochem Biophys Res Commun. 2010;394:360–5.