Ratlarda diyabetik nöropatide rol oynayan oksidatif hasarın önlenmesinde likopenin etkinliği

Abstract

Diyabet, tüm dünyada hızla artmakta olan kronik bir metabolizma bozukluğudur. Diyabetin ve komplikasyonlarının patogenezinde pek çok mekanizma ileri sürülmüştür. Bunlar içinde en fazla kabul göreni ise artan serbest radikallerin neden olduğu oksidatif hasardır.Bu çalışmada, doğada yaygın olarak birçok besinde bulunan likopenin, diyabetik nöropatinin oluşumunda rol oynadığı bilinen oksidatif hasarın önlenmesindeki etkinliği araştırıldı.Çalışmada, deneysel diyabet modelinin oluşturulması için ratlara streptozotosin enjeksiyonu (45 mg/kg, i.p.) yapıldı ve 48 saat sonra yapılan ölçümlerde, 300 mg/dL ve üzeri açlık kan şekeri değerine sahip olan ratlar diyabetli olarak kabul edildi. Kontrol ve diyabet grubu ratlara normal besleme uygulanırken, diyabet+likopen ve likopen gruplarına ağızdan günlük 4 mg/kg canlı ağırlık dozunda likopen 8 hafta süreyle verildi. Bu süre içerisinde haftalık kan şekeri ve canlı ağırlık ölçümleri yapıldı.Çalışma sonunda hayvanlardan alınan kan ve beyin örneklerinde nitrik oksit (NO) ve malondialdehit (MDA) miktarı ile süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT) ve glutatyon peroksidaz (GSH-Px) aktiviteleri ölçüldü. Ayrıca antioksidan enzimlerin beyin dokusunda mRNA ekspresyon düzeyleri reverse transkriptaz polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) ile analiz edildi. Plazma insülin hormonu ölçümleri ELISA tekniği ile yapıldı.Diyabete bağlı olarak kan glikoz düzeylerinde meydana gelen artışın, 8 hafta süreyle likopen verilmesiyle düştüğü belirlendi (p?0,001). Diyabetin neden olduğu canlı ağırlık kaybı üzerine likopenin etkisinin olmadığı gözlendi. Diyabet nedeniyle azalan (p?0,001) plazma insülin konsantrasyonunu likopenin arttırdığı görüldü (p?0,001). Diyabetin plazma ve beyin dokusunda artışına neden olduğu lipid peroksidasyonunun, beyinde likopen tarafından düşürüldüğü (p?0,001), plazmada ise değişmediği tespit edildi. Plazma NO seviyesi ve beyin dokusu GSH düzeylerinin tedavi grubunda hasta gruba göre anlamlı (p?0,001) bir şekilde azaldığı belirlendi. Tedavi grubunda hemolizat SOD, CAT ve GSH-Px aktivitelerinin diyabet grubuna göre anlamlı bir şekilde yükseldiği (p?0,05); beyin dokusu SOD ve CAT aktivitelerinin değişmediği, GSH-Px aktivitesinin arttığı (p?0,001) görüldü. SOD, CAT ve GSH-Px gen ekspresyonlarının diyabet grubunda kontrole göre baskılandığı, likopen verilen tedavi grubunda ise uyarıldıkları belirlendi.Çalışma sonucunda diyabetin beyin dokusunda neden olduğu oksidatif hasar ile lipid peroksidasyonunun ve düşük plazma insülin seviyesinin likopen tarafından büyük oranda düzeltildiği ortaya kondu. Elde edilen sonuçların, likopenin diyabetin komplikasyonlarının önlenmesinde etkili bir besinsel unsur olabileceğini göstermesi ve ileride yapılacak çalışmalara zemin oluşturulması açısından önemli katkı sağlayacağı düşünülmektedir.

Diabetes is a chronic metabolic disorder that the incidence has been increasing all around the world. Several mechanisms are involved in the pathogenesis of diabetes and its complications. One of them which are the most accepted belief is that oxidative damage which is caused by free radicals. In this study, the protective effect of lycopene which is commonly found in many foods in nature was studied on the overcoming oxidative damage in diabetes which plays an important role in development of diabetic neuropathy.In the present study, diabetes was induced by single dose streptozotocin (45 mg/kg, i.p.) to the rats and blood was taken 48 hours after administration. The rats having fasting blood glucose ? 300mg/dl were considered as diabetic. The rats of control and diabetic groups were fed without any supplements; however 4 mg/kg/body weight lycopene was orally administrated into diabetic+lycopene and lycopene groups for 8 weeks. Plasma glucose levels and the body weight of the animals were measured weekly through study.Nitric oxide (NO), malondialdehyde (MDA) levels and activities of superoxide dismutase (SOD), katalaz (CAT), glutathione peroxidase (GSH-Px) were measured in blood and brain homogenates which were removed at the end of the experiment. mRNA expression levels of antioxidant enzymes were analyzed in brain tissue by reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). Blood plasma insulin levels were measurement by ELISA method. Diabetes-increased blood glucose level was suppressed by lycopene during 8 weeks period (p?0,001). However there was no significant effect of lycopen on body weight loss caused by diabetes. Diabetes decreased plasma insulin concentration was enhanced by t-lycopene treatments (p?0,001). Lipid peroxidation level which was caused by diabetes was decreased by lycopene in brain tissue (p?0,001), but not in plasma. Plasma NO levels and brain GSH levels in treatment group were lower (p?0,001) than in diabetic group. The activities of SOD, CAT and GSH-Px in diabetic+lycopene group were increased (p?0,05).Although SOD and CAT activities were not changed, GSH-Px activity was significantly increased (p?0,001) in brain tissues. Diabetes down-regulated SOD, CAT and GSH-Px transcripts were up-regulated by the lycopene.It was demonstrated that diabetes mellitus caused to oxidative damage and lipid peroxidation in brain tissue and decreased plasma insulin levels. However, these effects were significantly ameliorated by lycopene administrations. It is concluded that lycopene may be useful for the protection against diabetic complications and promising for the future diabetes studies.