Diyabetik yaşlı dişi sıçan modelinde kronik egzersizin kas ve karaciğer glikoz metabolizması ile sestrin proteinleri üzerine etkisi

Bu çalışmanın amacı diyabetik yaşlı dişi sıçan modelinde kronik egzersizin kas ve karaciğer glikoz metabolizması ile sestrin proteinleri üzerine etkisini araştırmaktır. Bu çalışmada kronik egzersizin yaşlılıkta glikoz metabolizmasına etkisini belirlemek amacıyla kas ve karaciğer dokularında GLUT-4, SESN-1, SESN-2 ve SIRT-1 gen ekspresyon düzeyleri incelemiştir. Araştırma protokolü Selçuk Üniversitesi Deneysel Tıp Araştırma ve Uygulama Merkezi (SUDAM) Deney Hayvanları Etik Kurulu tarafından onaylandıktan sonra başlatılmıştır (2022/22). Çalışma SUDAM'dan temin edilen 40 adet Wistar cinsi yaşlı dişi sıçanlar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Araştırmada kullanılan deney hayvanları randomize olarak 4 gruba ayrıldı: 1. Grup: Kontrol Grubu (n=10); 2. Grup Egzersiz Kontrol Grubu (n=10); 3. Grup: Diyabetik Kontrol Grubu (n=10); 4. Grup: Diyabet+Egzersiz Grubu (n=10). Gerçekleştirilen çalışmada diyabet oluşturmak için ayrılan sıçanlara (G3 ve G4) 40 mg/kg deri altı streptozotocin (STZ) uygulanarak diyabet indüklenmiştir. Sıçanlarda diyabet oluşumunun kesinleştirilmesinden sonra egzersiz gruplarına (G2 ve G4) sıçan koşu bandında 4 hafta boyunca günlük 45 dakika 20 m/s hızda koşu egzersizi yaptırılmıştır. Son koşu egzersizinden 24 saat sonra çalışma gruplarımızı oluşturan deney hayvanları genel anestezi altında sakrifiye edilerek kas ile karaciğer doku örnekleri alınmıştır. Alınan doku örneklerinde SESN-1, SESN-2, SIRT-1 ve GLUT-4 genlerinin mRNA ekspresyonunu tespit etmek amacıyla Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu (qPCR) protokolleri uygulanmıştır. Analiz sonuçları delta-delta Ct (2-ΔΔCt) yöntemi kullanılarak değerlendirilmiş ve sonuçlar kat değişimi olarak kaydedilmiştir. Çalışmanın sonuçlarının istatistiksel değerlendirmesinde SPSS 26.0 paket programı kullanılmıştır. P<0,05 düzeyindeki farklılıklar anlamlı olarak kabul edilmiştir. Gerçekleştirilen çalışmada kas dokusundaki en yüksek SESN-1 ve SESN-2 düzeyi diyabetik kontrol grubunda (G3) belirlenirken en düşük değer egzersiz kontrol grubunda (G2) kaydedilmiştir. Egzersiz gruplarının (G2 ve G4) kas dokusu SESN-1/2 düzeylerinin kontrollere (G1 ve G3) kıyasla önemli derecede düşük olduğu görülmüştür. Diyabet ve yaşlılık kas dokusundaki SESN-1 ve SESN-2 düzeylerini önemli düzeyde artırırken, egzersiz düşürmüştür (P<0,05). Çalışmamızda kas dokusunda en yüksek SIRT-1 ve GLUT-4 ekspresyon düzeyleri G2'de tespit edilirken en düşük düzeyler G3'te kaydedilmiştir. Egzersiz gruplarının (G2 ve G4) kontrol gruplarına (G1 ve G3) kıyasla önemli düzeyde daha yüksek kas dokusu SIRT-1 ve GLUT-4 ekspresyonu sergilediği tespit edilmiştir. Diyabet kas dokusundaki SIRT1 ve GLUT4 düzeylerini önemli düzeyde düşürürken, egzersiz artırmıştır (P<0,05). Gerçekleştirilen çalışmada karaciğer dokusundaki en yüksek SESN-1 ve SESN-2 gen ekspresyonu diyabetik kontrol grubunda (G3) tespit edilmiştir. Diyabet+egzersiz grubunun (G4) SESN-1 ve SESN-2 düzeyleri kontrol (G1) ve egzersiz kontrol (G2) grubundan önemli düzeyde yüksek, diyabetik kontrol grubundan (G3) önemli şekilde düşük çıkmıştır. Diyabet ve yaşlılık karaciğer dokusundaki SESN-1 ve SESN-2 düzeylerini önemli düzeyde artırırken, egzersiz düşürmüştür (P<0,05). Çalışmamızda karaciğer dokusundaki en yüksek SIRT-1 ve GLUT-4 gen ekspresyon düzeyi G2'de tespit edilirken en düşük değer G3'te tespit edilmiştir. Egzersiz gruplarının (G2 ve G4) kontrol gruplarına (G1 ve G3) kıyasla önemli düzeyde daha yüksek karaciğer SIRT-1 ve GLUT-4 gen ekspresyonu sergilediği tespit edilmiştir. Diyabet karaciğer dokusundaki SIRT-1 ve GLUT-4 düzeylerini önemli düzeyde düşürürken, egzersiz artırmıştır (P<0,05). Yaşlı dişi sıçanlarda kronik egzersiz hem kas hem de karaciğerde diyabet ve yaşlılığın oluşturduğu metabolik stresi regüle eder ve strese adaptif proteinlerin (SESN-1 ve SESN-2) mRNA düzeylerini belirgin olarak düşürür. Öte yandan egzersiz yapan sıçanların kas ve karaciğerlerinde egzersizle birlikte artan SIRT-1, iyileşen metabolik profil için moleküler bir açıklama sunmaktadır. Bulgularımız, kas ve karaciğerde egzersizin GLUT-4 düzeylerini artırarak glikoz taşınmasını kolaylaştırdığını ve diyabetin olumsuz metabolik etkilerini hafiflettiğini göstermektedir. Sonuç olarak, diyabet ve yaşlılığın çizdiği olumsuz metabolik profil kronik egzersiz aracılığıyla kas ve karaciğer dokusunda ya tersine çevirmiş ya da kısmen iyileştirmiştir. Çalışmamız, ileri yaş diyabet yönetiminde kronik egzersizin çoklu doku düzeyinde farklı metabolik sağlık belirteçleri aracılığıyla glikoz metabolizmasına fayda sağladığını göstermiştir.