Nikotinamidin kötü kontrollü tip 2 diyabetik olgularda nötrofil fagositoz ve oksidatif burst aktivitesine etkileri

Abstract

ÖZET Diyabetik hastalarda glisemik-kontolün düzeyi ile ilişkili olarak polimorfonükleer lökosit (PNL) fonksiyonlarının hemen her aşamasında çeşitli bozukluklar ortaya çıkar. Yeterli bir immun sistem cevabı gelişebilmesi için hücre migrasyonunun, fagositozun ve fagositoz sonrası bakterisidal aktivitenin eksiksiz olarak sürdürülmesi gerekir. Hücre içinde gerçekleşen oksidatif patlama (burst) çok önemli bir bakterisidal mekanizmadır. Oksidatif patlama esnasında nikotinamid adenin dinükleotid fosfat (NADPH)-oksidaz NAPDH'yı ve daha düşük miktarlarda NADH'yı elektron verici olarak kullanarak oksijenden süperoksid oluşumunu katalize eder. Diyabetli hastalarda PNL ve makrofajlann gerek fagositik gerekse bakterisidal aktiviteleri yetersizdir. Bir vitamin B3 türevi olan nikotinamid aynı zamanda NAD prekürsörüdür. In vitro araştırmalarda nikotinamidin beta hücresindeki NAD ve NADH düzeylerini arttırdığı gösterilmiştir [11]. Hipotezimiz, nikotinamidin nötrofil NADH düzeyini ve NADPH oksidaz aktivitesini arttırmak yoluyla bozuk olan oksidatif patlama kapasitesini düzeltebileceği esasına dayanmaktadır. Bu amaçla, infeksiyonu olmayan kötü kontrollü tip 2 diabetes mellitus olgularında lökosit fonksiyonlarının sağlıklı kontrollerle karşılaştırılarak değerlendirilmesi ve nikotinamidin etkilerinin açık ve plasebo kontrollü olarak araştırılması planlandı. Çalışmaya 30 tip 2 diyabetik olgu ve 10 sağlıklı kontrol dahil edildi. 16'sı kadın ve 14'ü erkek olan hastaların ortalama yaşı 58+10 (44-75), diyabet yaşı ise 5.0+3.0 (1-10) yıl olarak belirlendi. Tümü sulfonilüre kullanmakta olan olguların ortalama HbAlc düzeyi %7.5'in üzerinde bulundu. Fagositoz ve oksidatif patlama ölçümlerinde flow sitometri yardımı ile Rothe ve Valet tarafından tanımlanan yöntem kullanıldı. Diyabetik hastalar ve kontrol grubunun yaş, vücut kitle indeksi (BMI), PNL ve nötrofil sayılan, C-reaktif protein (CRP) düzeyleri ve eritrosit sedimentasyon hızlan (ESH) farksız bulundu, ancak diabetiklerin glukozile hemoglobin (HbAlc) ve açlık plazma glukozları (APG düzeyleri) kontrollerden anlamlı olarak yüksekti. Diyabetik hastaların başlangıç fagositik indeksleri sağlıklıkontrollerden düşüktü ancak aradaki fark istatisiksel anlamlılık göstermedi. Oksidatif patlama indeksleri ise diyabetlilerde kontrolle göre anlamlı olarak düşük bulundu. Diyabetli olgularda nötrofil fonksiyonları ile HbAlc arasında anlamlı olmayan bir negatif korelasyon saptandı. Diyabetik olgular 4 hafta süreyle günde 50 mg/kg nikotinamid (n=15) veya plasebo (n=15) kullanmak üzere iki gruba ayrıldı. Gruplar tedavi şekli, yaş, diyabet yaşı, BMI, APG, HbAlc, CRP, ESH, PNL ve nötrofil sayılan açısından herhangi bir fark göstermedi. 4. haftanın sonundaki fagositik fonksiyonlar plasebo ve nikotinamid grupları arasında farksız bulundu. Nikotinamid grubundaki fagositik indeksler ve oksidatif patlama indeksleri tedavi başlangıcına göre herhangi bir değişim göstermedi. Ancak nikotinamid grubunun tedavi sonundaki oksidatif patlama aktivitesi plasebo alanlarla karşılaştırıldığında, 30. ve 45. dakikalardaki değerlerin anlamlı bir yükseklik gösterdiği belirlendi (p sırasıyla 0.04 ve 0.03). Hiçbir olguda ilaç yan etkilerine bağlı olarak tedavi sonlandırılması gerekmedi. Nikotinamidin bu etkisinin hücre içi artan NADH düzeylerine ve NADPH oksidaz aktivitesine bağlı olabileceği düşünüldü. Nikotinamid ile nötrofil fonksiyonları arasındaki ilişkinin in vitro ve in vivo başka çalışmalarla araştırılması gerektiği, ancak ağır sistemik enfeksiyonla seyreden diyabetik hastalarda bir tedavi seçeneği olabileceği sonucuna varıldı. ANAHTAR KELİMELER Tip 2 diabetes mellitus, nötrofil, fagositoz, oksidatif patlama aktivitesi, NADH, NADPH oksidaz, nikotinamid.

SUMMARY Bacterial phagocytosis and oxidative burst activity of neutrophils are reduced at high glucose concentrations in diabetic patients. It has been repoted that neutrophil NADPH oxidase activity is impaired and superoxide production is reduced in diabetic patients with or without any infections. Nicotinamide is a vitamin B3 derivative and a NAD precursor with immunomodulatory effects. In vitro studies demonstrated that nicotinamide increases NAD and NADH content of beta cells. We hypothesised that nicotinamide may restore impaired oidative burst capacity of neutrophils in diabetic patients by increasing the NAD content as an electron donor and possibly through NADPH oxidase activity of the cell. In order to test the hypothesis this placebo controlled open study was designed to evaluate neutrophil functions in infection free poorly controlled type 2 diabetic patients and assess the effects of nicotinamide on neutophil phagocytosis and oxidative burst activity. Thirty patients with type 2 diabetes mellius were enrolled in the study. Sixteen were females, 14 were males, with a mean age of 58±10 years. All patients were on sulphonylurea treatment with an HbAlc value above 7.5%. The control group consisted of 10 voluntary healthy subjects. Diabetic and control subjects did not differ in terms of age, BMI, PNL and neutrophil counts, CRP, ESR, bu HbAlc and fasting glucose were higher in paients with diabetes mellitus. Phagocytic activity and respiratory burst indexes were measured by flow cytometric analyses as previously described by Rome and Valet. Diabetic patients were grouped to receive either 50 mg/kg nicotinamide (n=15) or placebo (n=15) for a period of 4 weeks. The two groups did not differ in terms of treatment, BMI, frequency of hypertension, diabetes duration, age, fasting glucose, HbAlc, CRP, ESR, PNL and neutrophil counts. Phagocytic activity represented as indexes were lower in diabetics as compared to healthy subjets, but the differences were not statistically significant (p>0.05). Patients with diabetes had significantly lower oxidative burst indexes when compared to healthy controls (p<0.05). In diabeticpatients a negative correlation between neutrophil functions and HbAlc was found, which was not statistically significant (p>0.05). Phagocytic indexes were similar in nicotinamide-and placebo groups after treatment period (p>0.05). But oxidative burst activity in patients receiving nicotinamide was greater when compared with placebo and the difference was statistically significant at 30th and 45th minutes (p values 0.04 and 0.03). This effect of nicotinamide may be due to increased NADH content and NADPH oxidase activity of the cell, which needs to be further studied. Impaired neutrophil functions may aggravate various infections in patients with diabetes mellitus and blood glucose regulation is an important target of treatment to improve neutrophil functions. But, nicotinamide treatment may help to improve prognosis in diabetic patients with severe infections. KEYWORDS Type 2 diabetes mellitus, neutrophils, phagocytosis, oxidative burst activity, NADH, NADPH oxidase, nicotinamide.