Fruktoz ve streptozotocin ile oluşturulan diyabet modelinde resveratrol ve vitamin d tedavisinin karaciğer ve endoplazmik retikulum stresine etkileri

Abstract

Bu çalışmada yüksek fruktoz diyeti ve düşük doz streptozotocin (STZ) uygulaması ile oluşturulan Tip 2 Diabetes Mellitus (T2DM) modelinde resveratrol, vitamin D ve kombin resveratrol/vitamin D tedavisinin karaciğer dokusunda inflamasyon, endoplazmik retikulum (ER) stresi, apoptoz ve proliferasyon üzerine etkisi araştırıldı. Her grupta 7 adet 8 haftalık erkek Sprague-Dawley sıçan olmak üzere 8 deney grubu oluşturuldu. Diyabet gruplarına 2 hafta süre ile %10'luk fruktoz uygulaması yapıldı. 2. haftanın sonunda tek doz streptozotocin enjeksiyonu (40 mg/kg) yapıldı. Ardından 3 hafta süreyle %10'luk fruktoz diyeti uygulanarak T2DM modeli oluşturuldu. 5. haftanın sonunda ilgili deney gruplarındaki sıçanlara resveratrol (1 mg/kg/gün, i.p), vitamin D (oral 170 IU/hafta) ve resveratrol/vitamin D kombin uygulaması yapıldı. 9. haftanın sonunda sıçanlar kontrol grupları ile beraber sakrifiye edilerek karaciğer dokuları alındı. Karaciğer doku kesitlerine PCNA, NF-κB, TNF-α, IL-6, IL-1β, GRP78 ve Kaspaz-3 antikorları kullanılarak immünohistokimya yöntemi uygulandı. Elde edilen tüm sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirildi. Tedavi uygulanmayan diyabet kontrol (F) grubunun STZ uygulamasının ardından deney sonuna kadar açlık kan şekeri değerleri yüksek giderken tedavi uygulanan FR, FD ve FDR gruplarında açlık kan şekerinin düştüğü saptandı. F grubunda NF-κB, TNF-α, IL-6, IL-1β, GRP78 ve Kaspaz-3 proteinlerinin ekspresyonlarının diğer gruplara göre anlamlı olarak yükseldiği saptandı (p<0.001). Resveratrol, vitamin D ve kombin tedavilerinin ise bu proteinlerin ekspresyonlarını anlamlı olarak azalttığı saptandı (p<0.001). Bu çalışma ile Wilson ve İslam'ın Tip 2 diyabet modeli modifiye edilerek diyabet tedavisinin araştırılmasında kullanılmak üzere yeni bir model geliştirildi. Resveratrol ve vitamin D'nin, inflamasyon ve ER stresi üzerine benzer etkileri olduğu saptandı. Resveratrol/vitamin D kombin tedavisinin kan şekerini düşürmede, inflamasyon, ER stresi ve apoptozu önlemede daha etkili olduğu sonucuna varıldı.

In this study, we researched that effect of resveratrol and vitamin D treatment on liver endoplasmic reticulum stress, inflammation, apoptosis and proliferation in fructose and streptozotocin induced T2DM model. In our study, 8-week-old male Sprague-Dawley rats were randomly subdivided into 8 groups of 7 animals in each group. T2DM groups were supplied with 10% fructose solution ad libitum and after 2 weeks fructose fed rats were injected streptozotocin (40 mg/kg bw.). Then supplied with 10% fructose solution for 3 weeks. At the end of 5 weeks related-group rats were treated with resveratrol (1 mg/kg/day bw), vitamin D (oral 170/IU/week) or resveratrol (1 mg/kg/day bw) and vitamin D (oral 170/IU/week) for 4 weeks. At the end of 9 weeks rats were sacrificed and liver tissues were taken with ketamin/ksilazin anesthesia. For histological evaluation, immunopositivity scoring was performed by liver of PCNA, NF-κB, TNF-α, IL-6, IL-1β, GRP78 and Caspase- 3 proteins expression levels of these 7 proteins by immunohistochemical staining method. All findings were statistically analyzed. After STZ injection, fasting blood glucose was high in fructose control group in contrast to others. In diabetic group PCNA, NF-κB, TNF-α, IL-6, IL-1β, GRP78 and Caspase-3 were higher than other groups (p<0,001). Resveratrol and vitamin D combined treatment significantly decreased expression of these proteins (p<0,001). A new T2DM model was developed with this study by modifying Wilson-İslam T2DM model. We suggest that resveratrol and vitamin D have same effects on inflammation and ER stress. Resveratrol and vitamin D are effective on inflammation, ER stress, apoptosis and fasting blood glucose.