INS-1 Beta hücrelerinde serbest yağ asidiyle oluşan apoptozda GLP-1 analoğunun biyolojik Rolü

Abstract

Tip 2 diyabet (T2D) hiperglisemi, pankreatik beta hücrelerinden insülin salınımında bozukluk, insülin direnci ve dislipidemi ile ilişkili olan metabolik bir hastalıktır. Beta hücrelerinin fazla miktarda serbest yağ asidine maruz kalmaları sonucu, T2D ile ilişkili olarak beta hücre fonksiyon kaybı ve hücre kitlesinde azalma meydana geldiği bilinmektedir. Beta hücre fonsiyonuna önemli etkileri olan, GLP-1 ve analoglarının T2D'te terapötik etkiye sahip oldukları uzun yıllardır bilinmektedir. Bu çalışma, INS-1 beta hücrelerinde palmitik asit ile otofaji, apoptoz ve nekroz gibi üç farklı ölüm tipini uyarmak, bu hücre ölümleriyle reaktif oksijen türleri arasındaki ilişkiyi ortaya koymak ve yine bu hücre ölümleri üzerinde yeni bir GLP-1 analoğu olan kuraglutid'in olası koruyucu ve iyileştirici etkisini ortaya koymak amacıyla tasarlanmıştır.Bu çalışmada, INS-1 beta hücrelerine farklı dozlarda palmitik asit uygulamasının uyardığı otofajiyi göstermek için LC3 II, apoptozu göstermek için p53, sitokrom-c ve aktif kaspaz-3 protein miktarlarına western blot yöntemiyle bakıldı. Diğer bir ölüm tipi olan nekrozu göstermek için ise, LDH salınımı ELISA kit yardımıyla ölçüldü. ROS seviyeleri DCFHDA kullanılarak florometrik yöntemle ölçüldü. Ayrıca kuraglutid'in hücre ölümü üzerindeki koruyucu ve iyileştirici etkilerini göstermek için hücre ölüm belirteçleri değerlendirildi.INS-1 beta hücrelerine geniş bir doz aralığında palmitik asitin farklı dozlarının uygulanması sonucu, hücrelerde otofaji, apoptoz ve nekroz olmak üzere üç farklı ölüm tipinin de uyarıldığı görüldü. Kuraglutid'in otofaji ve apoptoz üzerinde hem koruyucu hem de iyileştirici etkisi olduğu, ancak nekroz üzerinde sadece 3 mM palmitik asit verilen grupta iyileştirici etkisi olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak, kuraglutid'in lipotoksik şartlarda antiotofajik, antiapoptotik ve antinekrotik özelliklere sahip yeni bir GLP-1 analoğu olduğunu ve bundan dolayı da preT2D ve T2D'de terapötik bir ajan olarak kullanılabileceğini söyleyebiliriz.

Type 2 diabetes (T2D) is a metabolic disorder associated with hyperglycemia, defect of insulin secretion from pancreatic beta cells, resistance to insulin, and dyslipidemia. Beta cell dysfunction and mass reduction associated with T2D occur in beta cells exposed to excess free fatty acids. The therapeutic effect of GLP-1 and analogue which have important influences on the functions of beta cells is known for many years. This study was designed to induce three different cell death types namely autophagy, apoptosis, and necrosis by palmitic acid in INS-1 beta cells; to reveal the relationship between ROS and cell death, and to show probable protective and curative effects of curaglutide, which is a new GLP-1 analogue.In this study, protein amounts were determined, such as LC3 II for autophagy, and cytochrome-c, active caspase-3 and p53 for apoptosis by western blot analysis in INS-1 beta cells treated by palmitic acid in different doses. LDH release was measured by using the ELISA kit for necrosis, which is another cell death type. ROS levels were measured DCFHDA using with fluoremetric method. In addition, the markers of cell death was evaluated to show the preventive and curative effects of curaglutide on cell death.Three different cell death types such as autophagy, apoptosis, and necrosis were induced by different doses of palmitic acid in a wide dose range in INS-1 beta cells. It was determined that curaglutide has both preventive and therapeutic effects on autophagy and apoptosis, but it was found that the group administered with 3 mM palmitic acid was only found to have a therapeutic effect on necrosis. As a result, we could say that curaglutide is a new GLP- 1 analogue that has antiautophagic, antiapoptotic, and antinecrotic properties and also that it can be used as a therapeutic agent in the lipotoxic conditions in preT2D and T2D.