β-hücre golgi cisimciğinin glukolipotoksisiteye stres yanıtı

Başkent Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitütüsü, Tıbbi Biyoloji Doktora Tezi, 2019 Tip 2 Diabetes Mellitus (Tip2DM) etyopatogenezinde genetik ve çevresel faktörlerin rol oynadığı önemli bir hastalıktır. Tip2DM ortaya çıkması için pankreas β-hücre sayısında ve/veya fonksiyonunda yetersizlik gelişmesi gerekmektedir. β-hücre kaybına neden olan en önemli faktör glukolipotoksisite ve buna bağlı gelişen endoplazmik retikulum stresidir. β-hücre gibi sekretuvar hücrelerde, endoplazmik retikuluma yansıyan her stresin Golgi cisimciğinde de hissedilmesi beklenmektedir. Endoplazmik retikulumdan gelen sekretuvar proteinlerin ileri modifikasyonu, veziküler transportu ve sekresyonunu sürdürebilmek için Golgi cisimciğinde de adaptif veya maladaptif moleküler değişikliklerin gerçekleşmesi tahmin edilmektedir. Daha önce yapılmış çalışmalarda, Golgi cisimciğinde fonksiyon kaybına neden olan toksik kimyasalların (Brefeldin A, Golgicide A, vb) bu organeli strese sokarak bir takım adaptif stres cevabı başlattıkları ve bu süreçte spesifik birtakım proteinlerin (ARF4, CREB3/TFE ve HSP 47 gibi) ifadelenmesinin ve/veya aktivitesinin arttığı gösterilmiştir. Bu kapsamda bu çalışmada INS-1E rat β-hücre hattı kullanarak hücrelerde palmitat, glukoz ve glukoz +palmitat ile lipotoksisite/glukotoksisite/glukolipotoksisite oluşturarak Golgi stresi yaratıldı. MTT testi ile hücrelerin canlılık oranları bakıldı. Daha sonra metabolik stres altındaki hücrelerde literatürde tanımlanmış stres proteinlerinin transkript düzeyinde ifadelenmesi incelendi. Her koşulda 8.,16., 24. ve 48. saatlerde Golgi cisimciği yapısal genlerinin, glikozilasyon genlerinin, ARF1, HSP47, CREB3 ve ARF4 genlerinin ifadelenme kat artışı değerlendirildi. Sonuç olarak bu çalışmada INS-1E rat β-hücrelerinde lipotoksisite/glukotoksisite/glukolipotoksisite sonrası ilk saatlerde Golgi cisimciği glikozilasyon enzimlerinden st3gal1 ifadelenmesinin ve golcisidlere cevapta önemli rol aldığı bilinen HSP47 (Serpin1)'in ifadelenmesinin arttığı tesbit edilmiştir. Metabolik toksik ortam uygulamasının 48.saatinde yani hücre canlılığının azaldığı geç saatlerde, CREB3 ifadelenmesinin anlamlı olarak arttığı gösterilmiştir. Bu çalışma literatürde β-hücrelerinde glukolipotoksisitenin golgi cisimciğine etkilerini irdeleyen ilk çalışmadır. Çalışmamızın daha ileri çalışmalara ışık tutacağı düşünülmektedir.