Sıçanlarda fruktozla oluşan insülin rezistansı ve hiperinsülineminin kalp fonksiyonları ve adrenerjik reseptörler üzerinde yolaçtığı olası değişiklikler
The possible changes caused by insulin resistance and hyperinsulinemia on cardiac functions and adrenergic receptors in rats fed with fructose
- Tez No: 193758
- Danışmanlar: PROF.DR. TANJU ÖZÇELİKAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Eczacılık ve Farmakoloji, Pharmacy and Pharmacology
- Anahtar Kelimeler: Pre-Diabet, Hiperinsülinemi, beta-Adrenerjik Reseptörler, Kardiyomyopati, Sol Ventrikül Disfonksiyonu, Pre-diabetes, Hyperinsulinemia, beta-adrenergic receptors, Cardiomyopathy, Left Ventricular Dysfunction
- Yıl: 2006
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Farmakoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
İnsulin rezistansı ve hiperinsulineminin başta diyabet olmak üzere hipertansiyon, obezite,hiperlipidemi, aterosikleroz, koroner arter hastalığı gibi bazı bozukulukara yolaçtığıbilinmektedir. İnsulin rezistansıyla birlikte esansiyel hipertansif hastalarda sol ventrikülhipertrofisi, kardiyak diyastolik disfonksiyon ve karotid arter duvar kalınlaşması gibikomplikasyonlar görülmektedir. Deneysel olarak da fruktozdan zengin diyetle beslenensıçanlarda, hiperinsulinemi, insulin rezistansı, hipertansiyon ve sol ventrikül hipertrofisigelişmektedir.Bu bulgulardan hareketle çalışmamızda insulin rezistansı, hiperinsulinemi ve hipertansiyonoluşturulmuş sıçan modelinde olası kardiyak bozukluklar ve bu bozukluklarda adrenerjikreseptörlerin rolünün araştırılması amaçlanmıştır.Bu amaç doğrultusunda fruktozca zengin yemle beslenen sıçanlarda öncelikle insulinrezistansı oluşturulmuştur. Modelin gelişimini belirlemek için sıçanların haftalık yem, sutüketimi, beden ağırlıkları, kan basınçları ve çeşitli biyokimyasal parametreleri (plazmainsulin,glukoz, trigliserit) ölçülmüştür. Glukoza toleransları OGTT yapılarak belirlenmiştir.Ardından kardiyak yanıtlar in vivo, ex vivo ve in vitro olarak incelenmiş. Öte yandan kardiakenerji metabolizmasındaki değişiklikler de diabetik kardiyomyopati patogenezine eşilketmektedir. Bu çalışmada fruktozla beslenen sıçanlarda kardiyak metabolizmadaki değişiklerde incelenmiştir. En son olarak beta adrenerjik reseptör altipleri eNOS, PDK2 ve 4 mRNAdüzeyleri değerlendirilmiştir.Yüksek fruktoz dietiyle beslenen sıçanlarda insülin rezistansı gelişimi yüksek insülin düzeyi(K, 278±27 ve F, 356±22 pmol/l) ve düşük insülin duyarlılık indeksiyle belirlenmiştir (K,0.89±0.21 ve F, 0.34±0.02). İnvivo sistolik ve diastolik kan basıncları ve sol ventrikül distolsonu basıncı kontrol gruba göre daha yüksektir ancak ± dp/dt oranlarında gruplar arasındafarklılık yoktur. Sol ventrikül diastol sonu basıncındaki artış serum fizyolojik infüzyonundan(kg/10ml/dak) sonra daha da belirginleşmiştir. Ex vivo olarak 300 atım/dak. ile stimüle edilenkalplerde sol ventrikül basıncı fruktozlu grubta daha yüksektir. Bazal kardiyak akışlar gruplararasında farklılık göstermemektedir. Preload artışından elde edilen ?Stroke Volume? e karşıoluşan sol ventrikül diastol sonu basınç eğrileri fruktozlu grupda belirgin olarak bozulmuştur(K, 0.92±0.02 ve F, 0.39±0.09, R2 değeri). Tek doz izoprenaline (10-7M) verildikten sonraalınan sol ventrikül basınç değişiklikleri de fruktozlu grubda kontrollere göre anlamlı olarak azbulunmuştur (K, 159±6 ve F, 188±15 mmHg). Öte yandan, izole papiller kas preparatındanelde edilen maksimum kontraksiyon fruktozlu grupta azalırken, pD2 değerleri gruplararasında farklılık yoktur.Beta-adrenerjik reseptör ekspresyonları incelendiğinde Beta1-AR mRNA' sında azalma veBeta3-AR mRNA sında artma belirlenirken Beta2-AR mRNA larında fruktoz ve kontrolgrupları arasında değişiklik bulunamamıştır. eNOS, PDK2 ve 4 mRNA ekpresyonları isefruktozlu grupta kontrollere göre artmıştır. Glikoliz hızı fruktozlu grupta (K, 8209±966 ve F,4744±335 nmol.g-1.dak-1) azalırken yağ asidi oksidasyon hızlarında değişiklik bulunmamıştır(K, 975±86 (0.4mM pamitik asit), 727±71 (0.8mM palmitik asit), F, 1005±82, 644±84 nmol.g-1.dak-1).Tüm bu verilerin ışığında insulin rezistansında ventriküler performansın bazal durumda artmaeğiliminde olmasına karşın egzersizle (işyükünün arttırılmasıyla) bozulmaktadır. Ventrikülerperformansdaki bozulmaya beta adrenerjik reseptörlerdeki değişiklikler de eşlik etmektedir.Öte yandan, kardiyomyositlerde glukoz uptake' indeki azalma sonucunda gelişen glikolizhızındaki azalma insülin rezistansında kardiyak disfonksiyona katkıda bulunabilir.
Özet (Çeviri)
It is well established that insulin resistance and hyperinsulinemia lead to diabetes,hypertension, obesity, dyslipidemia, atherosclerosis and coronary artery disease. Patientswith both insulin resistance and hypertension have been demonstrated to have cardiacabnormalities such as left ventricular hypertrophy, diastolic dysfunction, and carotid arterythickness. Insulin resistance, hyperinsulinemia, hypertension, and left ventricular hypertrophyhave also been demonstrated to develope experimentally in rats fed with high fructose.The purpose of this study is to examine cardiac abnormalities in insulin resistant,hyperinsulinemic and hypertensive rats and also to determine possible effects of adrenergicsystem on these abnormalities.Insulin resistance was induced by high fructose diet in rats and determined weeklymeasurements of food and fluid intake, body weight, indirect blood pressure, plasmaglucose, insulin and trigliseride. Glucose tolerance was assessed by OGTT. Cardiacabnormalities were evaluated both in-vivo, ex-vivo and in vitro. On the other hand, alterationsin cardiac energy metabolism (glucose and fatty acid) contribute to the pathogenegis ofdiabetic cardiomyopathy. This study was also undertaken to examine the alterations incardiac metabolism in fructose-fed rats. Finally, cardiac beta adrenergic receptor subtypes,eNOS and PDK 2, 4 mRNA levels were determined.Insulin resistance in rats receiving high-fructose diet was verified by high insulin levels(278±27 in C, and 356±22 pmol/l in F) and low insulin sensitivity index (0.89±0.21 in C and0.34±0.02 in F). Systolic and diastolic blood pressures in addition to left ventricular enddiatolic (LVEDP) pressure were increased, but ± dp/dt did not change in fructose- fed ratscompared to controls. LVEDP was further increased after saline infusion (kg/10ml/min.) infructose fed rats. Ex-vivo left ventricular pressure obtained by pace (300 beat/min) wasincreased in fructose-fed. Cardiac flows were not different between control and fructose-fedgroups. Stroke volume vs. LVEDP curves obtained by increasing preload was shifted downin fructose group (0.92±0.02 in C and 0.39±0.09, in F, R2 value). Ex-vivo left ventricularpressure responses to isoprenalin (10-7M) were decreased in fructose fed rats (159±6 and188±15 mmHg, in C anf F, respectively). On the other hand, maximum contraction ofpapillary muscle preparation was decreased in fructose groups whereas pD2 values were notdifferent in control and fructose groups.Cardiac Beta1-AR mRNAs were decreased, Beta3-AR mRNAs were increased and Beta2-AR mRNAs were unchanged in fructose group compared to control. eNOS, PDK 2- and 4mRNAs were increased compared to control. The rate of glycolysis was decreased infructose group (8209±966 and 4744±335 nmol.g-1.min-1, in C and F, respectively) without anyalteration in fatty acid oxidation rate (975±86, 727±71 and 1005±82, 644±84 nmol.g-1.min-1,in C and F; 0.4, 0.8 mM palmitic acid, respectively).These results indicate that the basal left ventricular performance tend to increase in fructose-fed rats, but the exercise tolerance of these rats decrease. Failed ventricular performance offructose-fed rats has been shown to associate with beta adrenergic receptors change. Onthe other hand, lower glucose uptake into cardiomyocytes and subsequent decrease inglycolysis due to insulin resistance might be contribute of cardiac dysfunction in insulinresistant rats.
Benzer Tezler
- Yüksek fruktozlu mısır şurubu (HFCS) içeren içeceklerin insülin rezistansı üzerinden polikistik over sendromu (PKOS) ile ilişkisinin sıçan deneysel modeli ile incelenmesi
The relationship of high fructose corn syrup containing drinks through insuline resistance on polycystic ovary syndrome in experimental rat model
CEYHUN GÖZÜKARA
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2013
BiyokimyaCelal Bayar ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET VAR
- Dişi ve erkek sıçanlarda yaşlanma ve fruktozun oluşturduğu metabolik sendromda resveratrolün vasküler ve kan parametreleri üzerine etkilerinin incelenmesi
The assessment of the effects of resveratrol on vascular and biochemical parameters within a model of metabolic syndrome induced by aging and fructose in male and female rats
MEHMET BİLGEHAN PEKTAŞ
Doktora
Türkçe
2013
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmakoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA AKAR
- Yüksek fruktoz diyetinin oluşturduğu metabolik sendromda insülin sinyal yolağı, inflamasyon ve intestinal mikrobiyotanın incelenmesi: Kefirin tedavi potansiyelinin belirlenmesi
Investigation of insulin signaling pathway, inflammation and intestinal microbiota in dietary HİGH-fructose-induced metabolic syndrome: Assessment of therapeutic potential of kefir
ESRA ŞUMLU
Doktora
Türkçe
2020
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmakoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA AKAR
- Gebelik döneminde tüketilen yüksek fruktozlu mısır şurubunun sıçanlarda anne ve yavrulara etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of consumption high corn fructose syrup on maternal and fetus of rats during gestation
ELNAZ YOUSEFİ ARDEBİLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
ZoolojiHacettepe ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DÜRDANE KOLANKAYA
PROF. DR. EVRİM ARZU KOÇKAYA
- Streptozosin ile deneysel diyabet oluşturulan sıçanlarda kapsaisin ve pridoksamin kombinasyonunun ileri glikasyon son ürünleri üzerine in vitro ve in vivo inhibisyon etkisinin araştırılması
In vitro and in vivo inhibition effect of capsaicin and pyridoxamine combination on advanced glycation end products in streptozotocin-induced experimental diabetes in rats
NESRİN İNCEÖREN