Protein kinaz RNA (PKR) inhibitörlerin endoplazmik retikulum (ER) stres geçiren pankreas hücrelerinde insülin salınımı üzerine etkileri

Abstract

Tip 2 diyabet dünyada milyonlarca kişiyi olumsuz etkileyen ve vücutta çeşitli mikro ve makro vasküler komplikasyonlara neden olan bir hastalıktır. Son yıllarda tip 2 diyabetin prevalansının gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde önemli ölçüde artması, hastalığı toplum sağlığını tehdit eden en önemli tehlikelerden biri konumuna getirmiştir. Pankreastaki beta hücrelerinin dejenerasyonu ve bunun sonucunda salgılanan insülin miktarının ihtiyacı karşılayamayarak hiperglisemiye neden olması hastalığın ileriki safhalarında sıklıkla görülür. Beta hücrelerinin dejenerasyonunda Endoplazmik retikulum (ER) stresinin katkısı kabul edilen bir durumdur. PKR stres kinazın diyabet gelişimine negatif katkı yapar ve artan PKR aktivitesinin insülin salınmasında azalmasına yol açmaktadır. Bu çalışmanın amacı ER stres koşullarında in vitro olarak kültüre edilmiş pankreatik beta hücrelerinde PKR inhibitörleri kullanılarak insülin salınımı ve ER stres belirteçlerinin gösterilmesidir. PKR benzeri kinaz PERK/elF2'nıninsülin salınmasında azalmasında sebep olduğu bilinmektedir. PKR inhibitörlerin ER stresine maruz kalmış P-elF2- İfadesinin Beta Hücrelerinde Protein Düzeyinde Belirlenmesinde ER belirteçlerini tespit etmek için western blot ve qPCR analizi yapılmıştır. Diğer bir deney ise hücre içi konstrasyonundaki insülin miktarını tespit etmek için ELİSA testi yapılmıştır. Yapılan bu tez çalışmasında PKR inhibitörleri ve ER stresine maruz kalması sonucu insülin miktarında artışlar olduğu gözlemlenmiştir ve en yüksek artışı gösteren PKR inhibatörü İmoxin ( Tunicamycin yok) olmuştur. Aynı zamanda ER strese maruz kalmış beta hücrelerinde insülin salınımı PKR inhibatörlerinden etkilenmemektedir. Buna rağmen insülin salınımında artış gözlemlenmiştir. Bu çalışma tip 2 diyabette ER stresine maruz kalmış hücrelerde insülin salınımının olumsuz yönde etkilendiğini ve ER stresini engelleyen terapilerin insülin salınımına olumlu katkıları olduğunu işaret etmektedir.

Type 2 diabetes is a chronic malformation that affects millions of people in the world adversely and causes various micro and macro vascular complications in the body. In recent years, prevalence of type 2 diabetes has increased significantly in developed and developing countries, making the disease one of the most important threats negatively affecting general public health. Beta cell degeneration during the late phases of diabetes and abrupt decrease of insulin secretion capacity of the pancreas has been shown. It is commonly accepted that endoplasmic reticulum stress (ER) contributes to the degeneration of beta cells. PKR is a kinase that is also activated during ER stress response and substantial increase of PKR phosphorylation activity is also involved in insulin resistance and contribute to the progress of diabetes. The aim of this study is to demonstrate that the use of PKR inhibitors on in vitro cultured pancreatic beta cells upon ER stress may decrease the ER stress mediated cell death and cellular degeneration of beta cells. Western blot and qPCR analysis were performed to detect ER markers in protein levels of beta-cells. Another experiment is to determine the amount of insulin in the ELISA test in intracellular construction. In this study, it was observed that insulin secretion increased due to exposure of beta cells to PKR inhibitors and ER stress and the highest increase was PKR inhibitor Imoxin. At the same time, insulin secretion in beta cells exposed to ER stress was not affected by PKR inhibitors. Despite this, an increase in insulin secretion was detected. As a result of this study, it was shown that insulin secretion was negatively affected in cells exposed to ER stress under type 2 diabetes conditions and therapies preventing ER stress had positive contribution to insulin secretion