Deneysel diyabetli sıçanlarda kolinesteraz enzimlerin incelenmesi

Abstract

ÖZET Deneysel Diyabetli Sıçanlarda Kolinesteraz Enzimlerinin İncelenmesi Kolinesterazlar kolinesterlerinin hidrolizinden sorumlu olan enzimlerdir. İnsanda değişik hastalıklarda kolinesteraz enzim aktivitelerinde farklılıklar izlenmiştir. Bu çalışmada diyabetin karbohidrat, lipit metabolizmasında yaptığı değişiklikler değerlendirilmiş, 60 mg/kg Streptozotosin (STZ) uygulanarak deneysel diyabet geliştirilen Wistar türü sıçanlarda plazma ve eritrosit kolinesterazları incelenerek diyabetin enzim üzerine yol açabileceği değişiklikleri saptamaya çalışmak amaçlanmıştır Çalışmanın ilk günü kontrol grubunun ortalama glukoz değeri 130+8,4 diyabet grubunun 129±10,6 mg/dl, 3.ayın sonunda kontrol grubu glukoz değeri 140±6,4 diyabet grubunun ise 2 kat artışla 317±72,2 mg/dl'ye ulaşarak diyabet oluşumu saptanmıştır.Yine ilk günde kontrol grubunun ortalama Butirilkolinesteraz (BChE) değeri 0,15±0,04 Ü/ml diyabet grubunun ise 0,14±0,3 Ü/ml;3. ayın sonunda, BChE değeri kontrol grubunda 0,24+0,05 Ü/ml, diyabet grubunda ise yaklaşık 2 kata varan artışla ortalama 0,33±0,07 Ü/ml olarak saptanmıştır.Eritrosit Asetilkolinesteraz (AChE) aktivitesi çalışmanın ilk gününde kontrol grubunda ortalama 13,07+2,6 diyabet grubunda ise 13,33+3,3 Ü/g Hb olup 3. ayın sonunda kontrol grubunun ortalama AChE aktivitesi 19,07+2,8 Ü/g Hb'e ulaşırken diyabet grubunun ortalama enzim aktivitesinin 15,69+3,8 Ü/g Hb olarak önemli bir fark göstermeyip bu değerin, kontrol grubundan daha düşük olduğu saptanmıştır. Lipit profilini değerlendirdiğimizde çalışmanın 1. gününde kontrol grubunun ortalama trigliserit değerinin 56±7,1 mg/dl, diyabet grubunun ise 57±6,9 mg/dl olduğu, 3. ayın sonunda kontrol grubunun ortalama trigliserit düzeyinin 79±8,1 mg/dl'ye, diyabet grubunun ise 2 kat artış göstererek 114+35,6 mg/dl 'ye yükseldiği gözlenmiştir. Kolesterol verileri incelendiğinde; ilk günde, kontrol grubunda ortalama total kolesterol 54±6,0 mg/dl, HDL- kolesterol 21+3,4 mg/dl ve LDL-kolesterol değeri 29±4,7 mg/dl olarak saptanmış, 3. ayın sonunda total kolesterol 80±5,5 mg/dl, HDL-kolesterol 38±4,1 ve LDL-kolesterol değeri ortalama 42+2,5 mg/dl'ye yükselmiştir. l.Günde diyabetli grubun total kolesterol değeri ortalama 48+3,7 mg/dl, HDL-kolesterol 22±4,1 mg/dl ve LDL-kolesterol değeri 33±4,2 mg/dl olarak saptanırken 3. ayın sonunda total kolesterol değeri yaklaşık 2,5 kat artış göstererek 116+32,1 mg/dl'ye, HDL-kolesterol yaklaşık 2 kat artışla 47±6,3 mg/dl'ye ve LDL-kolesterol değerinin de 55±4,5 mg/dl'ye yükseldiği gözlenmiştir. Bu çalışmaların yanısıra, kontrol ve diyabet grubu sıçanların plazma ve eritrosit havuzlarında yapılan kolinesteraz enzimleri ile ilgili çeşitli enzimolojik çalışmalarda, diyabetli grup enzimlerindeki farklılıklar saptanarak diyabete bağlı olarak enzim yapısında birtakım değişimler olduğu izlenmiştir. Bu veriler XIIgözönüne alındığında; diyabette kolinesteraz enzimlerinde aktivite ve yapısal özettikler etkilenmekte ve bu değişimler lipit profili ile paralellik göstermektedir. Anahtar sözcükler : Asetilkolinesteraz bütirilkolinesteraz, diabetes mettitus, lipit profili, streptozotosin. xiii

ABSTRACT Examination of Cholinesterases in Experimental Diabetic Rats Cholinesterases are the enzymes responsible from hydrolysis of cholinesters. Changes in activities of cholinesterases are observed in different diseases of human. In this study, changes are evaluated which are caused by diabet on carbohydrate and lipid metabolism. Also our aim was to investigate plasma and erythrocyte cholinesterases in Wistar diabetic rats with 60 mg/kg Streptozotocin (STZ) and to determine the changes which are caused by diabet on enzymes. In the first day of experiment mean glucose value of control group was 130±8,4 and diabetics was 129±10,6 mg/dl After 3 mounths, mean glucose value of control group was 140±6,4 and diabetics was reached to 317±72,2 mg/dl with twofold increase, so formation of diabet was detected. Again in the first day, mean Butyrylcholinesterase (BChE) activity of control group was 0,15±0,04 Ü/ml and diabetics was 0,14±0,3 Ü/ml After 3 mounths, mean BChE activity of control group was 0,24±0,0S Ü/ml and diabetics was reached to 0,33±0,07 Ü/ ml with two fold increase. In the first day of experiment, mean erythrocyte Acetylcholinesterase(AChE) activity of rats in control group was 13,07±2,6 Ü/g Hb and in diabetics 13,33±3,3 Ü/g Hb. After 3 mounths, mean AChE activity of control group was 19,07±2,8 Ü/g Hb and diabetics was 15,69±3,8 Ü/g Hb and this value was lower than the control group. When we were evaluated the lipid profile; in the first day of experiment, mean triglyceride value of the control group was 56±7,1 mg/dl and diabetics was 57±6,9 mg/dl After 3 mounths, mean triglyceride value of control group was reached to 79±8,1 mg/dl and diabetics was reached to 114± 35,6 mg/dl with two-fold increase. When we consider mean cholesterol values of control group in the first day experiment, following results are obtained: total cholesterol 54±6,0 mg/dl, HDL-cholesterol 21±3,4 mg/dl and LDL-cholesterol 29±4,7 mg/dl After 3 mounths total cholesterol value was reached to 116±32,1 mg/dl with 2,5 fold increase, HDL-cholesterol was reached to 47±6,3 mg/dl with 2 fold increase and LDL-cholesterol value was reached to 55±4,5 mg/dl In addition, in plasma and erythrocyte pools of control and diabetic groups, different enzymologic experiments were made about cholinesterases. In these experiments, differences were detected in diabetic group and some kinds of changes were observed in the structure of enzyme due to diabet According to this information, activity and structural properties of the cholinesterases were effected in diabetes and these changes have a relation with lipid profile. Key words: Acetylcholinesterase, butyrylcholinesterase, diabetes mellitus, lipid profile, streptozotocin. XIV1. giriş Asetilkolin, kolinerjik sinir sisteminde salgılanan bir nörotransmitterdir. İmpuls iletiminden sonra postsinaptik bölgede bulunan AChE enzimi tarafindan hidroliz edilir. Bu şekilde impulsun süreci ayarlamr.1 Kolinesterazlar iki ana grupta incelenirler: 1. Sinir uçları, beyin dokusu, eritrositlerde bulunan gerçek AChE; özellikle asetilkolin hidrolizinden sorumludur. 7. kromozomun q-22 bölgesinde kodlanmaktadır. 2. Psödokolinesteraz olarak tanımlanan BChE ise farklı bir genetik lokusa sahiptir. İnsanda 3. kromozomun q-26 bölgesinde lokalizedir.2 Bu enzim en fazla karaciğerde sentezlenip doğrudan plazmaya salınmaktadır. Ancak 16. kromozomda in-sitü hibridizasyon ile BChE genine homolog henüz proteini gösterilemeyen bir lokus bulunmuştur. Her iki enzim de moleküler özellikleri açısından oldukça yüksek homoloji göstermektedirler. Glikoprotein yapısındadırlar. Monomerik, dimerik ve tetramerik formlar bildirilmiştir. AChE'm aksine BChE geninin çok sayıda allelik varyantı saptanmıştır.3 AChE'm asimetrik (A) ve globüler (G) formları bulunmaktadır. Asimetrik formlar bir ya da daha fazla tetramerik katalitik subüniteden oluşmakta ve musküler bazal lamina gibi ekstraselüler yapılara kollajen benzer fibröz bir kuyruk ile bağlanmaktadır. Asimetrik form özellikle iskelet kası nöromüsküler kavşaklan ile kalp kası ve periferal ganglionlarda bulunmaktadır. Globüler formlar sedimentasyon katsayılarma göre sımflandırıldığında monomerik (Gl), dimerik (G2) ve tetramerik (G4) şekillerde olup çözünebilir ya da membrana bağımlı bulunmaktadır. 4 BChE'ın temel formu 2 disülfit bağlı dimerin biraraya gelmesiyle oluşan tetramerdir. Glikolipit bağlantılı BChE formları ise henüz gösterilememiştir. Plazmada BChE'ın bilinen tek görevi süksinilkolinin hidrolizini sağlamasıdır. Canlının kendi yapısı ile ilgili bir işlevi henüz tanımlanmamıştır.4 İnsanda değişik hastalıklarda, değişik dokulardaki AChE enzim aktivitelerinde farklılıklar izlenmiştir. Paroksismal noktürnal hemoglobinüriya olgularında eritrosit AChE'm glikolipit bağlantısında bozukluklar sözkonusudur.5 Myastenik sendromlarda ise nöromüsküler sinapslarda AChE'm fonksiyonunun bozulduğu gösterilmiştir.6