Oxidative damage and regulation of antioxidant enzymes in streptozotocin induced diabetic rats
Streptozotosin ile oluşturulmuş diyabetik sıçanlarda oksidatif hasar ve antioksidan enzimlerin regülasyonu
- Tez No: 255230
- Danışmanlar: PROF. DR. TÜLİN GÜRAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biyoloji, Biochemistry, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Artan oksidatif stres ve bozulan antioksidan savunma sistemlerinin diyabetin patojenezinde ve ilerlemesinde önemli rolü olduğu düşünülmektedir. Lipit peroksidasyon ve protein oksidasyon son ürünlerinin diyabette anlamlı ölçüde (p<0.05) arttığı belirlenmiş, tekil ya da beraber DL-?-lipoik asit (LA) ve C vitamini (VC) uygulamasının diyabette gözlenen bu artışı kontrol seviyesine düşürdüğü bulunmuştur. Cu-Zn SOD, CAT ve GST-Mu enzimleri ele alındığında, aktivitelerin diyabette kontrol grubuna oranla anlamı oranda düştüğü bulunmuş, RT-PCR ve Western-blot analiz sonuçları bu enzimlerin ifadelenmelerinin gen düzeyinde kontrol edildiklerini göstermiştir. Çünkü, mRNA ve protein seviyelerinin de diyabette baskılandığı ortaya çıkarılmıştır. Ancak, diyabetik hayvanlarda, diğer iki antioksidan enzimin yani Mn SOD ve GPx'in mRNA seviyeleri ve aktiviteleri değişmemiş, ve bu da Mn SOD ve GPx enzimlerinin aktivite kontrolünün gen ifadelenmesi düzeyinde olmadığını ortaya çıkartmıştır. Diyabetik hayvanlara VC verildiğinde CAT, Cu-Zn SOD, GPx ve GST-Mu enzim aktivitelerinde anlamlı artış görüldüğü halde, bu enzimlerin mRNA ve protein ifadelenmelerinde önemli bir değişikliğin olmaması VC'nin bu enzimler üzerine olası translasyon sonrası (post-translational) etkisini göstemektedir. Fakat VC uygulaması Mn SOD enzimi üzerine etkisini mRNA düzeyinde göstermiş ve olası transkripsiyonel kontrolü işaret etmiştir. Ayrıca LA uygulaması diyabetik CAT, Cu-Zn SOD, Mn SOD ve GPx aktivitelerini arttırmış olmakla beraber etkisini VC'den farklı olarak mRNA ifadelenmesi ve protein sentezi seviyesinde de göstermiştir. LA uygulamasının CAT'ın mRNA seviyesini ve ayrıca CAT, Cu-Zn SOD ve Mn SOD `un protein seviyelerini arttırıcı etkisi transkripsiyon ve translasyon düzeyinde de gösterilmiştir. Bu iki antioksidanın beraber uygulaması diyabetik CAT, Cu-Zn SOD, Mn SOD ve GPx aktivitelerini kontrol düzeyine yaklaştırırken bu enzimlerin mRNA ifadelenmelerinde bir değişikliğe neden olmamış, fakat CAT ve GPx protein miktarlarını arttırmış yani etkilerini translasyon düzeyinde göstermişdir. Sonuç olarak, diyabet ve oksidatif stres antioksidan enzim aktivitelerini değişik seviyelerde koordineli bir şekilde kontrol etmekte, LA ve VC gibi iki kuvvetli antioksidan bütün antioksidan enzim aktivitelerini transkripsiyon ve translasyon seviyesinde etkilemektedir. Bu sonuçlar oksidatif stresin zararlı etkilerini önlemek için, antioksidan enzim aktivitelerini regüle eden, son derece karmaşık kontrol mekanizmalarının varlığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Increased oxidative stress and impaired antioxidant defense mechanisms are believed to be the important factors contributing to the pathogenesis and progression of diabetes mellitus. The products of lipid peroxidation and protein oxidation reactions were all found to be elevated significantly (p<0.05) in diabetic animals and supplementing the animals either individually or in combination, with two powerful antioxidants DL-?-lipoic acid (LA) and vitamin C (VC) brought this increment toward the control values.Considering Cu-Zn SOD, CAT and GST-Mu, there was a significant decrease in all activities in diabetic group as compared with control animals. RT-PCR and Western blot analysis results demonstrated that this decrease in activity is regulated at the level of gene expression, as both mRNA and protein expressions were also suppressed for these enzymes. However, in diabetic animals both the mRNA expressions and the activities of two other antioxidant enzymes, namely Mn SOD and GPx, did not change, indicating that the control of activities of these two enzymes were not at the level of genes. Supplementing the diabetic animals with VC increased all CAT, Cu-Zn SOD, GPx, and GST-Mu activities without changing both mRNA and protein expressions suggesting the possible role of post-translational modifications. On the other hand, the effect of VC on Mn SOD was observed at mRNA levels reflecting a transcriptional regulation. Furthermore, supplementing the animals with LA increased the CAT, Cu-Zn SOD, Mn SOD and GPx activities in diabetic rats but different from VC, LA also increased mRNA of CAT and protein levels of CAT, Cu-Zn SOD and Mn SOD suggesting both transcriptional and translational regulation showed by LA. Combined application of antioxidants also increased the CAT, Cu-Zn SOD, Mn SOD and GPx activities toward the control values, but this time there were no statistically significant change in their mRNA expressions even though protein amounts of both CAT and GPx were augmented. That is, when given together, these antioxidants exert their effects mainly at the level of protein synthesis. As a conclusion, diabetes and the resulting oxidative stress coordinately regulate the activities of the antioxidant enzymes at different regulatory points. LA and VC, two powerful antioxidants affect all antioxidant enzyme activities at different levels of transcription and translation. The results indicated the presence of very intricate control mechanisms regulating the activities of antioxidant enzymes in order to prevent the damaging effects of oxidative stress.
Benzer Tezler
- Deneysel diabetin serebellar CREB / BDNF yolağı ve motor fonksiyona etkisi
Effects of experimental diabetes on cerebellar CREB / BDNF pathways and motor function
BİRGÜL ALTUĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
FizyolojiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İNCİ TURAN
- İnsan umblikal ven endotel hücresinde kalsitriol ve parikalsitolün oksidatif DNA hasarı ve onarımı üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of calcitriol and paricalcitol effects on oxidative DNA damage and repair in human umbilical vein endothelial cells
MERVE AKIŞ
Doktora
Türkçe
2018
BiyokimyaDokuz Eylül ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜL HÜRAY İŞLEKEL
- Selenyumun Arabidopsis thaliana' nın fotosentez ve antioksidan savunma sistemi üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of Selenium Effects on Arabidopsis thaliana' s Photosynthesis and Antioxidant Defence System
GÖNÜL DÜNDAR
- Akut inflamasyonun antioksidan sistem üzerine etkisinin sıçan karaciğer dokusunda moleküler seviyede araştırılması
An investigation of the impact of acute inflammation on the antioxidant system at molecular level in rat liver tissues
ASLIHAN BASTEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
GenetikAtatürk ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HARUN BUDAK
- Demir yüklemesi durumunda tiyoredoksin sistemin fare karaciğer ve böbrek dokusunda gen ve protein seviyesinde çalışılması
Investigation of the thyoredoxine system to the gene and protein level of mouse liver and kidney tissues in iron loading
FEYZA SÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyolojiAtatürk ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HARUN BUDAK