3T3L1 hücrelerinde fruktotoksite ve mitokondriyal disfonksiyon

Obezite dünyada epidemi düzeyinde problem olan bir enerji dengesi bozukluğudur. Obezitenin artışında mısır şurubundan elde edilen fruktoz tüketimi büyük oranda sorumludur. Mitokondri hücrede enerji dengesini sağlamada çok önemli bir organel olarak obezitedeki metabolik bozukluklarda anahtar rol oynar. Obezitede besin yüklenmesi mitokondride yanlış katlanmış protein birikimine yol açabilir. Mitokondriyal kalite kontrol sistemleri şaperon ve proteazlardan oluşur ve nukleusa geri sinyaller göndererek hatalı proteinleri uzaklaştırarak mitokondriyal dengeyi sağlamaya çalışır. Preadipositten olgun yağ hücresine farklılaşma bir dizi transkripsiyon faktörlerinin çok iyi işleyişi ile düzenlenir. Yağ hücresi bu sırada artmış enerji gereksinimini mitokondri ile sağlar. Besin, ilaç ve genetik faktörler yağ hücresindeki mitokondriyal fonksiyonu bozabilir. Yüksek dozda işlenmiş fruktoz alımı ile visseral yağlanmanın arttığı ve mitokondriyon fonksiyonunun bozulduğu bilinse de mekanizmalar çok iyi anlaşılamamıştır. Fruktoz alımı ile obezite arasındaki ilişki nedeniyle, bu çalışmada fruktozun yağ hücre farklılaşmasındaki etkisini inceledik. Aynı zamanda 3T3-L1 preadiposit hücrelerinde fruktozun adipogenez sırasında mitokondri fonksiyonlarına olası zararlı etkisini göstermeyi hedefledik. Adiposit farklılaşması oil red-O boyama ile gösterildi. Tüm deney şartlarında fruktoz uygulanarak ve uygulanmadan mitokondriyal ve adiposit biyogenez genleri (Peroksizom proliferatör-aktive edici reseptör gamma (PPARγ), PPARγ koaktivator 1 alfa (PGC-1α), CCAAT enhancer-binding protein alfa (CEBPα), ve beta (CEBPβ) ve mitokondriyal katlanmamış protein yanıtı ile ilgili stres genlerinin (mitokondriyal "heat shock" protein 60 ve 70 (mtHsp60, mtHsp70), Mitochondrial processing peptidase β subunit (MPPβ, Pmpcb), Clp-like proteaz (Clpp), Endonükleaz G (Endog) ve "ubiquinol-cytochrome-c reductase complex assembly factor 1" (Uqcc) ifadelenmeleri 2, 4, 6 ve 8. günlerde çalışıldı. Sonuç olarak, fruktoz uygulanan 3T3L1 hücrelerinde olgun yağ hücresine dönüşümün arttığı görüldü. CEBPα, CEBPβ, Pmpcb, Clpp, EndoG, Uqcc genlerinin ifadelenmesi fruktoz uygulanan hücrelerde anlamlı olarak yüksekti. Çalışmamız fruktozun yağ hücresindeki mitokodriyal fonksiyonlarda bozucu etkilerini göstermiştir.