Tip 2 diyabetli sıçanlarda speksin ve egzersiz uygulamalarının terapötik etkilerinin araştırılması

Dünya genelinde yaygın olarak görülen metabolik bozukluklardan biri olan diyabetin en sık rastlanan formu tip 2 diabetes mellitustur. Başta insülin direnci ve hipergliseminin neden olduğu oksidatif stres olmak üzere, vücutta birçok sistemde çeşitli bozukluklara yol açmaktadır. Tip 2 diyabetin yönetiminde egzersizin bir protokol olarak uygulanması tavsiye edilmekle birlikte, son zamanlarda özellikle obezite üzerinde etkili olduğu gösterilen speksinin bu hastalık üzerindeki potansiyel etkileri de ilgi çekmektedir. Bu çalışmada; tip 2 diyabetli erkek sıçanlarda speksin ve egzersiz uygulamalarının terapötik etkilerinin araştırılması amaçlandı. Bu amaçla çalışmada; 170-200 g vücut ağırlığındaki 6-10 haftalık 64 adet Sprague-Dawley ırkı erkek sıçan kullanıldı. Sıçanlar diyabetik gruplarda 10, diyabetik olmayan gruplarda 6 adet olacak şekilde 8 gruba ayrıldı. Gruplar; 1. Grup: Kontrol Grubu (fosfat tamponlu salin), 2. Grup: DM Grubu (40 mg/kg streptozotosin), 3. Grup: DM+SPX Grubu (40 mg/kg streptozotosin + 35 µg/kg/gün speksin), 4. Grup: DM+EGZ Grubu (40 mg/kg streptozotosin + egzersiz), 5. Grup: SPX Grubu (35 µg/kg/gün speksin), 6. Grup: EGZ Grubu (egzersiz), 7. Grup: SPX+EGZ Grubu (35 µg/kg/gün speksin + egzersiz), 8. Grup: DM+SPX+EGZ Grubu (40 mg/kg streptozotosin + 35 µg/kg/gün speksin + egzersiz) olacak şekilde dizayn edildi. Tip 2 diyabet modeli, 8 hafta yüksek yağlı diyet uygulamasının ardından 40 mg/kg streptozotosinin tek doz intraperitoneal uygulanması ile oluşturuldu. Speksin distile su içerisinde çözdürülerek, 21 gün boyunca intraperitoneal olarak uygulandı. Aynı şekilde egzersiz de speksin uygulamalarına paralel olarak 21 gün boyunca düz bir koşu bandında sıçanların koşturulması ile uygulandı. 21. günün ardından, sıçanlar sakrifiye edildi ve alınan kan örneklerinden serum glikoz düzeyleri belirlendi. Ayrıca hayvanlardan farklı zaman dilimlerinde (başlangıç, 9. hafta ve çalışma sonu) canlı ağırlık ölçümleri gerçekleştirildi. Sıçanlardan alınan karaciğer, pankreas ve kas dokularında; Malondialdehit (MDA) ve Glutatyon (GSH) düzeyleri ile Glutatyon Peroksidaz (GSH-Px) ve Katalaz (CAT) enzim aktiviteleri ölçüldü. Ayrıca aynı dokularda FoxO1 ve PGC-1α protein ekspresyon düzeyleri ile histopatolojik değişiklikler araştırıldı. Çalışmada elde edilen bulgular doğrultusunda, en yüksek başlangıç canlı ağırlığı DM+SPX+EGZ grubunda, en düşük ise kontrol grubunda ölçüldü. Diyabetik gruplar (DM, DM+SPX, DM+EGZ, DM+SPX+EGZ) başlangıçta kontrol grubu ve yalnızca tedavi uygulanan gruplara (SPX, EGZ, SPX+EGZ) kıyasla daha yüksek ağırlığa sahipti (p<0.001). Çalışmanın ilerleyen aşamalarında yüksek yağlı diyet uygulamalarına bağlı olarak diyabetik gruplarda belirgin bir canlı ağırlık artışı gözlenirken (p<0.001), tedavi uygulanan diyabetik gruplarda çalışma sonunda azalmalar kaydedildi (p<0.001). Serum glikoz düzeyleri açısından, çalışma başlangıcında tüm gruplar arasında anlamlı bir fark saptanmazken (p>0.05), streptozotosin sonrasında diyabet gruplarında artışlar tespit edildi (p<0.001). Özellikle DM grubunda glikoz düzeyi başlangıca göre önemli ölçüde yükseldi (p<0.05). Çalışma sonunda DM+SPX, DM+EGZ ve DM+SPX+EGZ gruplarında serum glikoz düzeylerinde azalmalar gözlendi (p<0.001). DM grubunda, karaciğer dokusunda GSH (p<0.001), GSH-Px (p<0.001) ve CAT (p<0.05); pankreas dokusunda GSH (p<0.001), GSH-Px (p<0.001) ve CAT (p<0.01); kas dokusunda ise GSH (p<0.001), GSH-Px (p<0.05) ve CAT (p<0.05) düzeyleri düşük bulundu. Ayrıca DM grubu, karaciğer (p<0.01), pankreas (p<0.001) ve kas (p<0.001) dokularında MDA düzeylerinin arttığı tespit edildi. DM grubuna kıyasla DM+SPX, DM+EGZ ve DM+SPX+EGZ gruplarında karaciğer (p<0.01), pankreas (p<0.001) ve kas (p<0.001) dokuda MDA düzeyleri azalmış olarak gözlendi. GSH düzeyleri bakımından sadece kas dokuda DM grubuna kıyasla diğer diyabetik gruplarda artış gözlendi (p<0.001). GSH-Px aktivitesi bakımından sadece pankreasta DM grubuna kıyasla DM+SPX ve DM+SPX+EGZ gruplarında (p<0.001) ve CAT aktivitesi bakımından yalnızca karaciğerde DM grubuna kıyasla DM+SPX+EGZ grubunda (p<0.05) artış gözlendi. Tip 2 diyabet modeli oluşturulmuş sıçanlarda speksin uygulaması ve aerobik egzersizin; karaciğer, pankreas ve iskelet kası dokularında FoxO1 ve PGC-1α protein ekspresyon düzeyleri üzerindeki etkilerinin araştırıldığı bu çalışmada, FoxO1 protein ekspresyonu açısından karaciğer dokusunda kontrol grubu ile diyabetik gruplar arasında anlamlı farklılık saptanmazken (p>0.05), pankreas dokusunda DM grubuna kıyasla DM+EGZ ve DM+SPX+EGZ gruplarında anlamlı farklılık belirlendi (p<0.01). PGC-1α protein ekspresyonu ise karaciğer ve kas dokularında diyabet grubunda anlamlı farklılık gözlendi (p<0.001). Ek olarak karaciğer dokusunda DM grubu ile DM+EGZ arasında anlamlı bir fark tespit edildi (p<0.001) Ayrıca, pankreas dokusunda PGC-1α ekspresyonunda gruplar arası farklılık (p<0.05) olmakla birlikte diyabetik gruplar arasında anlamlı fark bulunmadı (p>0.05). Histopatolojik incelemelerde, kontrol, SPX, EGZ ve SPX+EGZ gruplarının karaciğerlerinde normal histolojik yapının korunduğu gözlendi. DM grubunda belirgin hepatoselüler makro ve mikroveziküler yağlanma gözlendi; benzer yağlanma DM+EGZ grubunda da saptandı (p>0.05). Ancak DM+SPX grubunda yağlanma şiddetinde azalma belirlendi (p<0.001). Pankreas histolojisinde, kontrol ve non-diyabetik deneme gruplarında normal yapı korunmuş, adacık sayısı ve çaplarında anlamlı farklılık saptanmadı (p>0.05). Diyabet oluşturulan gruplarda ise bu parametrelerde ciddi azalma tespit edildi (p<0.001). DM ve DM+EGZ gruplarında karyopiknoz, vakuoler dejenerasyon ve kapiller konjesyon gibi patolojik değişiklikler belirginken, DM+SPX ve DM+SPX+EGZ gruplarında bu bulguların şiddetinin azaldığı gözlendi. Ekzokrin pankreasta tüm gruplarda yapısal değişiklik izlenmedi. Masson's trichrome boyamaları, fibrozisin özellikle DM ve DM+EGZ gruplarında arttığını ortaya koymuş, buna karşın DM+SPX ve DM+SPX+EGZ gruplarında fibrotik alanın azaldığı belirlendi (p<0.001). M. soleus kasında lezyona rastlanmazken, DM gruplarında kapiller/kas lifi oranının kontrol gruplarına göre arttığı tespit edildi (p<0.001). Sonuç olarak, tip 2 diyabet oluşturulmuş erkek sıçanlarda speksin ve egzersiz uygulamalarının metabolik, oksidatif ve histopatolojik parametreler üzerindeki etkileri kapsamlı bir şekilde araştırıldı. Diyabetik gruplarda gözlenen hiperglisemi, oksidatif stres belirteçlerinde azalma, karaciğer ve pankreas dokularında yağlanma, fibrozis ve hücresel bozulmalar gibi olumsuz değişikliklerin, özellikle speksin ve egzersizin birlikte uygulandığı grupta önemli ölçüde hafifletildiği belirlendi. Speksin uygulamasının, glikoz düzeylerinin düşürülmesinde ve antioksidan savunma sisteminin desteklenmesinde önemli rol oynadığı, egzersizle birlikte kullanımının ise bu etkileri güçlendirdiği tespit edildi. Elde edilen veriler doğrultusunda, speksinin tip 2 diyabetin neden olduğu doku hasarlarını azaltmada terapötik potansiyele sahip olduğu ve egzersiz ile birlikte kullanımının diyabete bağlı komplikasyonların yönetiminde umut verici olabileceği sonucuna varıldı.