Deneysel diyabet rat modelinde berberin ve metforminin glukoz homeostazı ile antiinflamatuvar etkilerinin karşılaştırılması ve metabolomik analizinin değerlendirilmesi
Comparative effects of berberine and metformin on glucose homeostasis, inflammation, and metabolomics in an experimental diabetes rat model
- Tez No: 973831
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖZLEM YAVUZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Endokrinoloji ve Metabolizma Hastalıkları, Biochemistry, Endocrinology and Metabolic Diseases
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sağlık Bilimleri Üniversitesi
- Enstitü: Gülhane Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Tip 2 diyabetes mellitus (T2DM), yalnızca glisemik kontrol bozuklukları ile değil, aynı zamanda lipid metabolizması, inflamasyon, oksidatif stres ve enerji homeostazındaki düzensizliklerle karakterize kompleks bir metabolik hastalıktır. Bu çalışmada streptozotosin (STZ) ile indüklenen T2DM rat modelinde metformin ve berberin tedavilerinin metabolik, biyokimyasal, histopatolojik ve metabolomik etkilerinin karşılaştırılması ve berberinin olası özgün etki mekanizmalarının ortaya konması amaçlanmıştır. Yöntem: Wistar ratlar dört gruba ayrılmıştır: Kontrol, T2DM, T2DM+metformin (MET) ve T2DM+berberin (BER). Glisemik parametreler, lipid profili, inflamatuvar belirteçler, karaciğer ve böbrek fonksiyon testleri değerlendirilmiş; ayrıca geniş ölçekli metabolomik analizler ve pankreasın histopatolojik incelemesi yapılmıştır. Bulgular: Glisemik parametrelerde (Glukoz, OGTT, HOMA-IR, HbA1c) her iki tedavi ile T2DM grubuna göre belirgin düzelme sağlamış; HbA1c düzeylerinde berberin grubunda, kontrol grubunun değerlerine daha yakın sonuçlar elde edilmiştir. Lipid profili incelendiğinde MET ve BER gruplarında, total kolesterol ve trigliserid düzeylerinde azalma, HDL-C artma saptanmış; LDL-C düzeylerinde anlamlı farklılık gözlenmemiştir. Karaciğer fonksiyonlarında ALT değerleri her iki tedaviyle düşmüş, renal fonksiyon testlerinde ise berberin grubunda üre, kreatinin ve ürik asitte anlamlıya yakın azalma eğilimleri gözlenmiştir. T2DM grubunda artan inflamatuvar belirteçler (CRP, TNF-α, IL-6) tedavi gruplarında anlamlı şekilde azalmış; özellikle berberin grubunda daha güçlü supresyon elde edilmiştir. Metabolomik analizlerde incelenen, diyabet patofizyolojisinde glukoz toksisitesi, enerji metabolizması, inflamatuvar süreçler ve β-hücre disfonksiyonuyla doğrudan ilişkili biyobelirteçlerde anlamlı değişiklikler saptanmıştır. T2DM+berberin grubunda fruktoz-6-fosfat düzeylerinin üç kat azaldığı (p=0,0086), L-malik asit seviyelerinin 1,5 kat düştüğü (p=0,0153), histamin düzeylerinin kontrol grubuna yaklaşacak şekilde yedi kat azaldığı (p=0,0071) ve sistein konsantrasyonlarının üç kat azaldığı (p=0,0009) gösterilmiştir. Ayrıca ABC taşıyıcı sisteminde T2DM grubunda gözlenen geniş çaplı sapmaların, T2DM+metformin ve T2DM+berberin gruplarında kısmen düzeldiği saptanmıştır. Histopatolojik incelemede, STZ ile indüklenen diyabet grubunda Langerhans adacıklarında belirgin yapısal kayıp ve morfolojik bozulma izlenirken, berberin tedavisinin adacık bütünlüğünü koruduğu gözlenmiştir. Sonuç: Çalışmamız, berberinin yalnızca glisemik kontrol sağlayan bir ajan değil, aynı zamanda lipid profili, inflamatuvar belirteçler ve metabolomik yolaklarda düzenleyici etki gösteren çok yönlü bir metabolik modülatör olduğunu ortaya koymuştur. Özellikle fruktoz-6- fosfat, L-malik asit, histamin ve sistein düzeylerindeki özgün değişiklikler, berberinin T2DM patofizyolojisinde yeni biyobelirteçler ve hedefler üzerinden etki gösterebileceğini işaret etmektedir. Bu bulgular, berberini yalnızca klasik antidiyabetik tedavilere alternatif değil, aynı zamanda diyabet tedavisinde klinik uygulama potansiyeli yüksek yenilikçi bir ajan olarak ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Objective: Type 2 diabetes mellitus (T2DM) is a complex metabolic disorder characterized not only by impaired glycemic control but also by dysregulations in lipid metabolism, inflammation, oxidative stress, and energy homeostasis. This study aimed to compare the metabolic, biochemical, histopathological, and metabolomic effects of metformin and berberine treatments in a streptozocin-induced T2DM rat model and to elucidate the potential unique mechanisms of action of berberine. Methods: Wistar rats were divided into four groups: Control, T2DM, T2DM+metformin (MET), and T2DM+berberine (BER). Glycemic parameters, lipid profile, inflammatory markers, and liver and kidney function tests were assessed. In addition, large-scale metabolomic analyses and histopathological examinations of the pancreas were conducted. Results: Both treatments significantly improved glycemic parameters (glucose, OGTT, HOMA-IR, HbA1c) compared to the T2DM group, with HbA1c levels in the berberine group being closer to those of the control group. Regarding lipid profile, both MET and BER groups showed decreased total cholesterol and triglyceride levels, along with increased HDL-C, whereas LDL-C levels did not differ significantly. ALT levels decreased in both treatment groups, while in renal function tests, the berberine group exhibited a trend toward reductions in urea, creatinine, and uric acid levels. Elevated inflammatory markers (CRP, TNF-α, IL-6) observed in the T2DM group were significantly reduced in the treatment groups, with stronger suppression in the berberine group. Metabolomic analyses revealed significant changes in biomarkers directly associated with glucose toxicity, energy metabolism, inflammatory processes, and β-cell dysfunction in diabetes pathophysiology. In the T2DM+berberine group, fructose-6-phosphate levels decreased threefold (p=0.0086), L-malic acid levels decreased 1.5-fold (p=0.0153), histamine levels decreased sevenfold approaching control values (p=0.0071), and cysteine concentrations decreased threefold (p=0.0009). Moreover, large-scale disturbances in the ABC transporter system observed in the T2DM group were partially restored in both the T2DM+metformin and T2DM+berberine groups. Histopathological analysis showed marked structural loss and morphological disruption of Langerhans islets in the STZ-induced diabetes group, whereas berberine treatment preserved islet integrity. Conclusion: Our findings demonstrate that berberine is not only an agent that improves glycemic control but also a multifaceted metabolic modulator with regulatory effects on lipid profile, inflammatory markers, and metabolomic pathways. The specific changes observed in fructose-6-phosphate, L-malic acid, histamine, and cysteine levels suggest that berberine may exert its effects through novel biomarkers and targets in T2DM pathophysiology. These results highlight berberine not merely as an alternative to conventional antidiabetic therapies but as a promising and innovative agent with high clinical application potential in diabetes management.
Benzer Tezler
- Deneysel olarak tip II diyabet oluşturulmuş ratlardaki yara modelinde kudret narı (momordica charantia) meyvesi yağının yara iyileşmesi üzerine etkileri
Effects of bitter melon (momordica charantia) oil on wound healing in an experimental type II diabetic wound model
EBRU EKİZCE
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Veteriner HekimliğiKırıkkale ÜniversitesiVeterinerlik Farmakoloji ve Toksikolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSAMETTİN EKİCİ
DOÇ. DR. BEGÜM YURDAKÖK DİKMEN
- Deneysel diyabet modelinde antilipidemik rosuvastatin ve pravastatin'in etkileri
The effects of antilipidemic rosuvastatin and pravastatin in the experimental diabetes model
HACER KAYHAN KAYA
- Ratlarda deneysel diyabet modelinde egzersiz uygulamasının T lenfosit alt gruplarına etkisi
Effects of exercise on T lymphocyte subgroups in experimental diabetes model in rats
ELİF AZER AYDIN
Doktora
Türkçe
2025
Veteriner HekimliğiSelçuk ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN HÜSEYİN DÖNMEZ
PROF. DR. SEMA USLU
- Streptozotosin ile indüklenen deneysel diyabet modelinde hidroksitirozolün karaciğer dokusu üzerindeki terapötik etkisi
Therapeutic effect of hydroxytrosol on liver tissue in streptozotocin-induced experimental diabetes model
BÜŞRA KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Beslenme ve Diyetetikİstanbul Aydın ÜniversitesiBeslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
PROF. HALİT TANJU BESLER
- Diyabetik ratlarda oluşturulan deneysel periodontitis modelinde kemik rezorpsiyonu üzerine sistemik olarak alınan borun etkisinin histopatolojik ve histomorfometrik açıdan araştırılması
Histopathological and histomorphometrical evaluation of the effects of systemically administered boric acid on alveolar bone loss in ligature-induced periodontal disease in diabetic rats
HATİCE BALCI YÜCE
Doktora
Türkçe
2012
Diş HekimliğiCumhuriyet ÜniversitesiPeriodontoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜLYA TOKER