In vitro koşullarda oral anti - diyabetiklerin glikoz metabolizması ve genetiği üzerine etkilerinin incelenmesi - Gündüz, Meliha Koldemir (My University, 2016)
IN VİTRO KOŞULLARDA ORAL ANTİ-DİYABETİKLERİN GLİKOZ METABOLİZMASI VE GENETİĞİ ÜZERİNE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ 3T3-L1 adiposit, AML12 hepatosit ve adiposit-hepatosit ko-kültürlerinde oral anti diyabetik ilaç etken maddelerinin (glipizid, akarboz, metformin) insülin sinyalizasyonunda değişikliğe neden olabilecek, adipogenik süreçte etkili olan ve fonksiyonları henüz bilinmeyen ve şişmanlıkla ilişkili olan FTO, CD68, NIBAN ve RAN genlerinin anlatımlarını ne yönde değiştirdiğini ve hücrelerin çoğalma aktivitelerini nasıl etkilediğinin detaylı olarak araştırılması ve kullanılan oral antidiyabetik ilaç etken maddelerinin hücrelerde oluşturduğu oksidatif stres ve gen anlatımı arasındaki ilişkinin belirlenmesi amaçlandı. Hücre çoğalması, iCELLigence sistemi tarafından gerçek zamanlı olarak incelendi ve 15 dk’lık periyotlarda 96 saat boyunca ölçüm alındı. Hücrelere uygulanan oral antidiyabetik ilaç etken maddelerinin süreleri ve uygulama dozları IC50 değerine göre gerçek zamanlı olarak tespit edildi. FTO, CD68 NIBAN ve RAN gen anlatımları qPCR ile belirlendi. Oral antidiyabetik ilaç etken maddelerinin hücrelerdeki toplam protein miktarları, malondialdehit düzeyleri, glutatyon seviyeleri ve katalaz enzim aktivitesi spektrofotometrik yöntemler kullanılarak belirlendi. Protein anlatımının kantitatif olarak belirlenmesi western blot yöntemi ile yapıldı. Glipizid ve akarboz uygulanan ko-kültür dozları ile tekli kültür dozları karşılaştırıldığında 24. saatteki IC50 değeri sırasıyla, adipositlerde 180µM, 17 mg/ ml; hepatositlerde 72 µM, 23 mg/ ml ve ko-kültür hücrelerinde 41.5 µM, 5 mg/ ml olarak belirlendi. Tekli kültürlerde metformin uygulamada 24. saatteki IC50 değeri adipositlerde 175 mM ve hepatositlerde 2.3 mM olarak saptandı. Glipizid uygulanan hücrelerde FTO gen anlatımı ko-kültür hepatosit hücreleri dışında diğer gruplarda azaldı. Glipizid uygulanan hücrelerde CD68 anlatımı ko-kültür hepatosit hücreleri dışında diğer gruplarda azaldı. Glipizid uygulaması sonucunda adiposit hücrelerindeki NIBAN gen anlatımı artarken ko-kültür adiposit hücrelerinde NIBAN gen anlatımı azaldı. Glipizid uygulaması sonucunda RAN gen anlatımı ko-kültür hepatositlerde susturulurken diğer gruplarda arttı. Metformin uygulanan hücrelerde FTO, CD68, NIBAN ve RAN gen anlatımı tüm gruplarda azaldı. Akarboz uygulanan hücrelerde FTO ve CD68 gen anlatımları tüm gruplarda azaldı. Akarboz uygulanan hücrelerde adipositlerde NIBAN gen anlatımı azalırken ko-kültür adipositlerde NIBAN gen anlatımı arttı. Akarboz uygulanan hücrelerde RAN gen anlatımı tüm gruplarda arttı. Ko-kültürde ilaç dozları tekli kültürlere göre daha düşük tespit edilmesi, söz konusu dozların kişiye özel olarak belirlenmesi ile yüksek dozla tedavi etmek yerine uygun dozda kişiye daha fazla zarar vermeden tedavi edilebileceğini göstermektedir. Hücrelerde glipizid, metformin ve akarbozun CD68 ve FTO gen anlatımları üzerine düşürücü etkisi, inflamasyon ve obezitede koruyucu etkiye sahip olabileceğini gösterebilir. Glipizid ve akarboz uygulanmış insülin dirençli olgun adipositlerde NIBAN geninin anlatımının yüksek olması antiapoptotik etkiye ve RAN gen anlatımının yüksek olması ise glikoz homeostazında düzenleyici etkiyi sahip olduğunu gösterebilir. Metformin uygulaması sonucunda adiposit, hepatosit ve karaciğer yağlanmasının modellendiği hücrelerde RAN geninin anlatımının azalması metfrominin azalmış glikoz homeostazının düzenleyici faaliyetlerini yansıtabilir.

EVALUATION OF THE EFFECTS OF ORAL ANTI-DIABETICS ON GLUCOSE METABOLISM AND GENETICS In 3T3-L1 adipocytes, AML12 hepatocytes and adipocyte-hepatocyte co-cultures, the active substances of oral anti-diabetic drugs (glipizide, acarbose, metformin), how they effect the cells reproduction activities and how they change the expressions of FTO, CD68, NIBAN, and RAN genes which could change insulin signalization, also be effective in the adipogenetic process, have unknown functions and related to obesity - and to determine the effects of anti-diabetic drugs in a detailed research on the relation between oxidative stress and gene expression is aimed. Cell proliferation was examined real time with iCELLigence system and measured for 96 hours each 15 min period. The time and amount of active substances of the oral anti-diabetic drugs which were applied to cells were determined real time according to IC50 value. FTO, CD68 NIBAN and RAN gene expressions were determined with qPCR. The amounts of total protein, malondialdehyde levels, glutathione levels and catalase enzyme activities as a response to oral anti-diabetic drugs were determined by using spectrophotometric methods. The quantitative determination of protein expression were performed by western blot method. When single and multiple doses of glipizide and acarbose in co-culture’s were compared respectively, the 24 hour IC50 values were determined as 180 µM and 17 mg/ ml in adipocytes; 72 µM and 23 mg/ ml in hepatocytes, 41.5 µM and 5 mg/ ml in co-culture cells. The application of metformin for 24 hour IC50 value in single culture was determined as 175 mM in adipocytes and 2.3 mM in hepatocytes. FTO gene expression was found to be decreased in the glipizide administered cells, except for co-cultured hepatocyte cells. CD68 gene expression was found to be decreased in the glipizide administered cells, except for co-cultured hepatocyte cells. As a response to glipizide application, NIBAN gene expression was found to increase in adipocytes cells, whereas decreased in the co-cultured adipocytes. As a result of glipizide application, while the RAN gene expression in co-cultured hepatocyte was silenced in other study groups it was increased. In the Metformin administered cells FTO, CD68 and NIBAN gene expressions were decreased in all groups. In the acarbose applied cells FTO and CD68 gene expressions were decreased in all groups. In the acarbose applied cells while NIBAN gene expression was decreased in adipocytes, it was fund to increase in co-cultured adipocytes. In the acarbose applied cells RAN gene expression was found to increase in all groups. When compared to single cultures, the low drug doses in co-cultures shows that the doses that are determined, as proper doses less harmful, by determining specially personalized dose can be used in treatment instead of using high doses. The decreasing effects of glipizide, metformin and acarbose on CD68 and FTO gene expressions may show the protective effect of drug on inflammation and obesity. In glipizide and acarbose applied insulin resistant mature adipocytes, the NIBAN gene expression’s high levels may show antiapoptotic effect and as to RAN gene expression’s high levels may show it’s regulatory effect in glucose homeostasis. In the result of apply, in the adipocyte, hepatocyte and liver fat modelled cells as a response to metformin, the decrease of RAN gene expression may reflect the decrease in regulatory effect of metformin over glucose homeostasis.
Keywords: Diyabet; İlaçlar