Beyin antioksidan enzimlerinin tip1 diyabet ile değişimi: resveratrol`ün etkileri

Abstract

Diyabetin beyin fonksiyonları üzerine hayati etkilerinin olduğu ve çeşitli beyin bölgelerini etkileyerek öğrenme ve hafıza fonksiyonlarında bozukluklar ortaya çıkardığı son yıllarda yapılan çalışmalarla gösterilmiştir. Bu çalışma; beyin antioksidan enzimlerinin diyabet ile nasıl değişim gösterdiğini ve resveratrolün diyabetin neden olduğu değişimleri düzenleyici etkilerini ortaya çıkarmak için gerçekleştirilmiştır. Erkek Wistar sıçanlarında diyabet; streptozotocin'nin (55mg/kg) intraperitonial yoldan enjekte edilmesiyle oluşturulmuştur. Bir hafta ardından, resveratrol günlük 20mg/kg olmak üzere yirmi dört gün boyunca verilmiş ve beyin dokularında antioksidan enzimlerin gen ve protein ekspresyon düzeyleri ile aktivitelerinin ölçümleri moleküler ve biyokimyasal teknikler kullanılarak belirlenmiştir.Sonuçlar beyin dokularında CAT, GPx, SOD-1 ve GST (Mu ve Pi) enzimlerinin gen ekspresyon düzeylerinin diyabet ile anlamlı bir şekilde yükseldiğini göstermiştir. Western blot ve aktivite ölçümlerine göre gen ifadesindeki bu artışlar, aynı zamanda çoğu enzimin protein ve aktivite düzeyinde de artış meydana getirmiştir. mRNA, protein ve aktivitedeki bu artış, diyabetik beyin dokularında antioksidan enzimlerin genellikle transkripsiyon düzeyinde düzenlendiğini göstermektedir. Resveratrol; GPx, SOD-1 ve GST (Mu ve Pi) enzimlerinde diyabet ile meydana gelen gen ifadesi değişimlerini tekrar kontrol düzeylerine yaklaştırmıştır. İfade düzeyleri artan bu genlerin resveratrol ile tekrar kontrol düzeylerine yaklaşması; diyabetin neden olduğu oksidatif stresin, beyin dokularında resveratrol ile azaltıldığını ve dolayısı ile enzim aktivasyonu için gen ifade düzeyini yükseltmeye gerek kalmadığını göstermektedir. Sonuç olarak bu çalışma ile resveratrol gibi kuvvetli bir antioksidan molekülün diyabetin neden olduğu olası değişimleri iyileştirici veya düzenleyici etkileri ortaya çıkarılmış ve diyabetin neden olduğu moleküler değişiklikleri inceleyen diğer çalışmalara yön verebilecek sonuçlar elde edilmiştir.Anahtar Kelimeler: Diyabet, Resveratrol, Antioksidan Enzimler, Gen Ekspresyonu

Recently, it has been shown that diabetes has detrimental effects on brain functions. It has negative outcomes on learning capabilities and memory functions by affecting different regions of brain. This study was designed to demonstrate how diabetes changes the antioxidant enzyme status in brain tissues and how resveratrol mediates these diabetes induced alterations. Diabetes was induced in male Wistar rats by streptozotocin (55kg/mg) injection to intraperitonial cavity. After one week, resveratrol were administered as 20mg/kg daily injections throughout twenty four days. Then, gene and protein expression levels and activity status of the antioxidant enzymes were measured from brain tissues with molecular and biochemical techniques.According to results; gene expression levels of CAT, GPx, SOD-1 and GST (Mu and Pi) enzymes were found to be up-regulated in diabetic brain tissues. Western blot results and activity measurements showed that most of these enzymes' protein and activity levels were also augmented reflecting that antioxidant enzymes were regulated in diabetic brain tissues at the level of transcription. Application of resveratrol to diabetic animals restored the enhanced antioxidant enzyme status towards the control values. Restoration of these genes to the control levels indicates that diabetes induced oxidative stress were lowered with resveratrol application. Therefore, there was no need for the induction of brain antioxidant enzymes with resveratrol in diabetes.As a result, in this study it has been revealed that a strong antioxidant molecule such as resveratrol may restore or modulate the changes induced by diabetes in brain tissues. By this way, the results have been put forward to orient the new studies searching for molecular mechanism of diabetes induced changes in brain tissues. Keywords: Diabetes, Resveratrol, Antioxidant Enzymes, Gene Expression