Sıçanlarda, metformin ile ön koşullamanın, hepatik iskemi-reperfüzyon hasarı modelinde mitokondriyal katlanmamış protein cevabı mekanizmalarının araştırılması

Hepatik iskemi-reperfüzyon hasarı (H-IRH), karaciğer transplantasyonu sonrası alıcıda karaciğere kan akışının durması ve sonrasında yoğun bir şekilde tekrar sağlanabilmesi ile gerçekleşen anomalileri tanımlar. H-IRH, hücresel düzeyde mitokondrinin olumsuz etkilenmesine neden olur. Bu nedenle, IRH'nin modellenmesi ile mitokondriyal süreçlerin nasıl etkilendiğinin belirlenmesi, doku reddinin mekanizmalarının anlaşılması ve olası terapi yöntemlerinin açığa çıkartılması açısından oldukça önemlidir. Mitokondri, stres koşullarına bağlı olarak hücre ölümü başta olmak üzere enerji metabolizmasının ve hücre ölümünün regülasyonu gibi hücresel cevaplar yaratır. Ancak, hücre sağkalımı için tetikleyebileceği sinyal yolakları, stres koşuluna adaptasyonu sağlayabilir. Mitokondriyal stres adaptasyon yolaklarından bir tanesi de katlanmamış protein cevabıdır (KPC). Mitokondride gerçekleşen KPC (KPCmt), stres koşuluna bağlı olarak mitokondriyal protein üretiminin durdurulmasını ve hatalı katlanmış proteinlerin eliminasyonunu kapsamaktadır. Fakat, H-IRH'de KPCmt'nin nasıl düzenlendiğine dair bilgiler sınırlıdır. Sunulan çalışma, sıçanda H-IRH'nin modellenmesi ile KPCmt yolağının nasıl etkilendiğinin ve IRH öncesi metformin ön koşullamasının bu süreci değiştirip değiştirmediğinin moleküler düzeyde açığa çıkartılması hedeflenmiştir. Bu amaçla, Wistar albino cinsi 30 sıçan optimal IRH modelleme ve metformin ön koşullama işlemleri için 10'ar denekten oluşacak şekilde 3 gruba ayrılmıştır. Grubumuzun önceki çalışmalarında elde ettiği bilgiler doğrultusunda, modelleme süreleri 45 dk iskemi, 6 saat reperfüzyon ve 7 gün metformin ön koşullama olarak belirlenmiştir. Modellemeler sonrası hipoksik ve inflamatuar süreçler biyokimyasal ve morfolojik metotlarla takip edilmiştir. Süreçler sonunda, belirlenen sürelerde AST (p<0,0001), ALT (p<0,0001), TNFα (p=0,02), ROS (p<0,0001), TOS (p=0,004) ve MPO (p=0,016) seviyeleri, IRH modellemesi ile artış göstermiştir. GSH (p=0,0009) ve ATP (p<0,0001) seviyeleri modelleme ile azalış göstermiştir. Metformin ön koşullaması ile IRH modelleme sonucu artan AST (p<0,0001), ALT (p<0,0001), ROS (p=0,0045) ve TOS (p=0,019) seviyeleri anlamlı bir şekilde azalmıştır. Western blot ile protein analizlerinde, IRH modellemesinin hipoksi belirteci olan HIF1A seviyelerini anlamlı bir şekilde (p=0,016) arttırarak bu sonuca neden olabileceği gösterilmiştir. Fakat, metformin ön koşullamanın IRH modelleme ile artan HIF1A seviyelerini anlamlı olarak (p=0,042) azaltarak, modellemenin etkisini azalttığı görülmüştür. Ayrıca, modelleme ile KPCmt belirteçleri olan ATF5 (p=0,015) ve CHOP (p=0,0008) seviyeleri artış göstermiştir. ATF5 ve CHOP seviyelerindeki artış CLPP (p=0,0009), HSP10 (p=0,016), HSP60 (p=0,001) ve HSP70 (p=0,005) proteaz ve şaperonların ekspresyon seviyelerini de arttırarak KPCmt'yi başlatmıştır. Metformin ön koşullaması ise IRH modelleme ile ekspresyon düzeyleri artan ATF5'e etki etmezken CHOP (p=0,0005), CLPP (p=0,006), HSP10 (p=0,029), HSP60 (p=0,005) ve HSP70 (p=0,043) seviyelerini anlamlı bir şekilde azaltmıştır. Bu durum, metforminin IRH ile indüklenen KPCmt'yi inhibe ettiğini göstermektedir. Bu nedenlerle, karaciğer transplantasyonu öncesi alıcıda metformin uygulamasının doku reddini önleyebileceği düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Karaciğer transplantasyonu, Mitokondriyal katlanmamış protein cevabı, Metformin ön koşullama