Fruktozdan zengin beslenen sıçanlarda Sestrin-AMPK-mTORC1 yolağının kardiyak yeniden şekillenmedeki rolü

Giriş ve Amaç: Stresle uyarılabilen hücre içi proteinler olan sestrinler ile birlikte, AMPK aktivasyonu ve mTORC1 inhibisyonunun kardiyak hipertrofinin azaltılmasında rol oynadığı bildirilmiştir. Ancak fruktozdan zengin beslenmeye (FZB) bağlı kardiyak yeniden şekillenmede, sestrin1/2/3 ekspresyonları ile birlikte AMPK-mTORC1 yolağını araştıran bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu çalışmada, FZB'ye bağlı kardiyak yeniden şekillenmede ve ayrıca FZB ile birlikte AMPK aktivatörü metformin uygulanması durumunda, sestrin1/2/3-AMPK-mTORC1 yolağının rolünün araştırılması amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntemler: Kontrol (K), Metformin (Met), Fruktoz (F), Fruktoz+Metformin (FMet) olarak gruplandırılan erişkin 32 Sprague-Dawley dişi sıçanın, on hafta boyunca ad libitum beslenmesi sağlanırken; K ve Met gruplarına içme suyu, F ve FMet gruplarına 200gr/L dozunda fruktoz solüsyonu verildi. Son iki haftada Met ve FMet gruplarına intraperitoneal metformin (100mg/kg/gün) enjeksiyonu yapıldı. Sol ventrikülde sestrin1/2/3 gen ifadeleri Real-Time PCR ile analiz edildi. Sestrin1/2/3, AMPK, p-AMPK, mTORC1 substratı olan P70S6K ve p-P70S6K protein düzeyleri ticari ELISA kitleri ile belirlendi. Sol ventrikül dokusu histopatolojik olarak incelendi. İstatistiksel analizde, Kruskal-Wallis, Bonferroni düzeltmeli Dunn testi kullanıldı. Bulgular: F ve FMet gruplarında, Met ve K grubuna göre kardiyomiyosit çapı (tümü p<0,05) ve kardiyak dokuda fibrotik alan yüzdesi (tümü p<0,01) yüksek bulundu. mTORC1 aktivasyonunu gösteren p-P70S6K protein düzeyleri F grubunda, K ve Met gruplarına göre yüksek olup (p<0,05), FMet grubunda değişiklik göstermedi. Sestrin1/2/3, AMPK, p-AMPK ve P70S6K protein düzeylerinin tüm gruplarda benzer olduğu saptandı. Sestrin 1 gen ifadesi FMet grubunda, Met grubuna göre yüksek bulundu (p<0,05). Sonuç: Fruktozdan zengin beslenme sol ventrikülde, sestrin1/2/3 protein-gen ifadesini ve AMPK aktivasyonunu değiştirmeksizin mTORC1 aktivasyonunu artırmakta, miyosit çapı ve miyokardda fibrotik alanı artırıcı yönde değişiklikler oluşturmaktadır. Çalışmamız, mTORC1 aktivasyonundaki artışın sestrinler ve AMPK'dan bağımsız meydana gelmiş olduğunu düşündürmektedir. Ayrıca FZB ile birlikte metformin uygulamasına bağlı olarak sestrin 1 gen ifadesinin artış göstermesi, sestrin1/2/3-AMPK-mTORC1 yolağında öncelikle sestrin 1 düzeylerinin etkilenebileceğini düşündürmektedir. Anahtar kelimeler: AMPK, fruktoz, kardiyak hipertrofi, metformin, mTORC1, sestrinler