Diyabetik yaşlı dişi sıçan modelinde kronik egzersizin kas ve karaciğer glikoz metabolizması ile sestrin proteinleri üzerine etkisi
Effects of chronic exercise on muscle and liver glucose metabolism and sestrin proteins in diabetic aged female rat model
- Tez No: 939782
- Danışmanlar: PROF. DR. SÜLEYMAN PATLAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizyoloji, Spor, Physiology, Sports
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Antrenörlük Eğitimi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmanın amacı diyabetik yaşlı dişi sıçan modelinde kronik egzersizin kas ve karaciğer glikoz metabolizması ile sestrin proteinleri üzerine etkisini araştırmaktır. Bu çalışmada kronik egzersizin yaşlılıkta glikoz metabolizmasına etkisini belirlemek amacıyla kas ve karaciğer dokularında GLUT-4, SESN-1, SESN-2 ve SIRT-1 gen ekspresyon düzeyleri incelemiştir. Araştırma protokolü Selçuk Üniversitesi Deneysel Tıp Araştırma ve Uygulama Merkezi (SUDAM) Deney Hayvanları Etik Kurulu tarafından onaylandıktan sonra başlatılmıştır (2022/22). Çalışma SUDAM'dan temin edilen 40 adet Wistar cinsi yaşlı dişi sıçanlar üzerinde gerçekleştirilmiştir. Araştırmada kullanılan deney hayvanları randomize olarak 4 gruba ayrıldı: 1. Grup: Kontrol Grubu (n=10); 2. Grup Egzersiz Kontrol Grubu (n=10); 3. Grup: Diyabetik Kontrol Grubu (n=10); 4. Grup: Diyabet+Egzersiz Grubu (n=10). Gerçekleştirilen çalışmada diyabet oluşturmak için ayrılan sıçanlara (G3 ve G4) 40 mg/kg deri altı streptozotocin (STZ) uygulanarak diyabet indüklenmiştir. Sıçanlarda diyabet oluşumunun kesinleştirilmesinden sonra egzersiz gruplarına (G2 ve G4) sıçan koşu bandında 4 hafta boyunca günlük 45 dakika 20 m/s hızda koşu egzersizi yaptırılmıştır. Son koşu egzersizinden 24 saat sonra çalışma gruplarımızı oluşturan deney hayvanları genel anestezi altında sakrifiye edilerek kas ile karaciğer doku örnekleri alınmıştır. Alınan doku örneklerinde SESN-1, SESN-2, SIRT-1 ve GLUT-4 genlerinin mRNA ekspresyonunu tespit etmek amacıyla Gerçek Zamanlı Polimeraz Zincir Reaksiyonu (qPCR) protokolleri uygulanmıştır. Analiz sonuçları delta-delta Ct (2-ΔΔCt) yöntemi kullanılarak değerlendirilmiş ve sonuçlar kat değişimi olarak kaydedilmiştir. Çalışmanın sonuçlarının istatistiksel değerlendirmesinde SPSS 26.0 paket programı kullanılmıştır. P<0,05 düzeyindeki farklılıklar anlamlı olarak kabul edilmiştir. Gerçekleştirilen çalışmada kas dokusundaki en yüksek SESN-1 ve SESN-2 düzeyi diyabetik kontrol grubunda (G3) belirlenirken en düşük değer egzersiz kontrol grubunda (G2) kaydedilmiştir. Egzersiz gruplarının (G2 ve G4) kas dokusu SESN-1/2 düzeylerinin kontrollere (G1 ve G3) kıyasla önemli derecede düşük olduğu görülmüştür. Diyabet ve yaşlılık kas dokusundaki SESN-1 ve SESN-2 düzeylerini önemli düzeyde artırırken, egzersiz düşürmüştür (P<0,05). Çalışmamızda kas dokusunda en yüksek SIRT-1 ve GLUT-4 ekspresyon düzeyleri G2'de tespit edilirken en düşük düzeyler G3'te kaydedilmiştir. Egzersiz gruplarının (G2 ve G4) kontrol gruplarına (G1 ve G3) kıyasla önemli düzeyde daha yüksek kas dokusu SIRT-1 ve GLUT-4 ekspresyonu sergilediği tespit edilmiştir. Diyabet kas dokusundaki SIRT1 ve GLUT4 düzeylerini önemli düzeyde düşürürken, egzersiz artırmıştır (P<0,05). Gerçekleştirilen çalışmada karaciğer dokusundaki en yüksek SESN-1 ve SESN-2 gen ekspresyonu diyabetik kontrol grubunda (G3) tespit edilmiştir. Diyabet+egzersiz grubunun (G4) SESN-1 ve SESN-2 düzeyleri kontrol (G1) ve egzersiz kontrol (G2) grubundan önemli düzeyde yüksek, diyabetik kontrol grubundan (G3) önemli şekilde düşük çıkmıştır. Diyabet ve yaşlılık karaciğer dokusundaki SESN-1 ve SESN-2 düzeylerini önemli düzeyde artırırken, egzersiz düşürmüştür (P<0,05). Çalışmamızda karaciğer dokusundaki en yüksek SIRT-1 ve GLUT-4 gen ekspresyon düzeyi G2'de tespit edilirken en düşük değer G3'te tespit edilmiştir. Egzersiz gruplarının (G2 ve G4) kontrol gruplarına (G1 ve G3) kıyasla önemli düzeyde daha yüksek karaciğer SIRT-1 ve GLUT-4 gen ekspresyonu sergilediği tespit edilmiştir. Diyabet karaciğer dokusundaki SIRT-1 ve GLUT-4 düzeylerini önemli düzeyde düşürürken, egzersiz artırmıştır (P<0,05). Yaşlı dişi sıçanlarda kronik egzersiz hem kas hem de karaciğerde diyabet ve yaşlılığın oluşturduğu metabolik stresi regüle eder ve strese adaptif proteinlerin (SESN-1 ve SESN-2) mRNA düzeylerini belirgin olarak düşürür. Öte yandan egzersiz yapan sıçanların kas ve karaciğerlerinde egzersizle birlikte artan SIRT-1, iyileşen metabolik profil için moleküler bir açıklama sunmaktadır. Bulgularımız, kas ve karaciğerde egzersizin GLUT-4 düzeylerini artırarak glikoz taşınmasını kolaylaştırdığını ve diyabetin olumsuz metabolik etkilerini hafiflettiğini göstermektedir. Sonuç olarak, diyabet ve yaşlılığın çizdiği olumsuz metabolik profil kronik egzersiz aracılığıyla kas ve karaciğer dokusunda ya tersine çevirmiş ya da kısmen iyileştirmiştir. Çalışmamız, ileri yaş diyabet yönetiminde kronik egzersizin çoklu doku düzeyinde farklı metabolik sağlık belirteçleri aracılığıyla glikoz metabolizmasına fayda sağladığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to investigate the effects of chronic exercise on muscle and liver glucose metabolism and sestrin proteins in a diabetic elderly female rat model. In this study, GLUT-4, SESN-1, SESN-2 and SIRT-1 gene expression levels were examined in muscle and liver tissues in order to determine the effects of chronic exercise on glucose metabolism in old age. The research protocol was initiated after approval by the Selcuk University Experimental Medicine Research and Application Center (SUDAM) Experimental Animals Ethics Committee (2022/22). The study was conducted on 40 Wistar aged female rats obtained from SUDAM. The experimental animals used in the study were randomly divided into 4 groups: Group 1: Control Group (n=10); Group 2: Exercise Control Group (n=10); Group 3: Diabetic Control Group (n=10); Group 4: Diabetes + Exercise Group (n=10). In the study, diabetes was induced by subcutaneous administration of 40 mg/kg streptozotocin (STZ) to rats (G3 and G4) that were separated to create diabetes. After confirming the formation of diabetes in rats, exercise groups (G2 and G4) were made to run on a rat treadmill for 45 minutes daily at 20 m/s speed for 4 weeks. 24 hours after the last running exercise, the experimental animals constituting our study groups were sacrificed under general anesthesia and muscle and liver tissue samples were taken. Real-Time Polymerase Chain Reaction (qPCR) protocols were applied to detect mRNA expression of SESN-1, SESN-2, SIRT-1 and GLUT-4 genes in the tissue samples taken. Analysis results were evaluated using the delta-delta Ct (2-ΔΔCt) method and the results were recorded as fold change. SPSS 26.0 package program was used for statistical evaluation of the study results. Differences at the level of P<0.05 were considered significant. In the study, the highest SESN-1 and SESN-2 levels in muscle tissue were determined in the diabetic control group (G3), while the lowest value was recorded in the exercise control group (G2). It was observed that muscle tissue SESN-1/2 levels of exercise groups (G2 and G4) were significantly lower compared to controls (G1 and G3). Diabetes and old age significantly increased SESN-1 and SESN-2 levels in muscle tissue, while exercise decreased them (P<0.05). In our study, the highest SIRT-1 and GLUT-4 expression levels in muscle tissue were detected in G2, while the lowest levels were recorded in G3. It was determined that exercise groups (G2 and G4) exhibited significantly higher muscle tissue SIRT-1 and GLUT-4 expression compared to control groups (G1 and G3). Diabetes significantly decreased SIRT1 and GLUT4 levels in muscle tissue, while exercise increased them (P<0.05). In the study, the highest SESN-1 and SESN-2 gene expression in liver tissue was detected in the diabetic control group (G3). SESN-1 and SESN-2 levels in the diabetes + exercise group (G4) were significantly higher than the control (G1) and exercise control (G2) groups, and significantly lower than the diabetic control group (G3). Diabetes and old age significantly increased SESN-1 and SESN-2 levels in liver tissue, while exercise decreased them (P<0.05). In our study, the highest SIRT-1 and GLUT-4 gene expression levels in liver tissue were detected in G2, while the lowest value was detected in G3. It was determined that the exercise groups (G2 and G4) exhibited significantly higher liver SIRT-1 and GLUT-4 gene expression compared to the control groups (G1 and G3). Diabetes significantly decreased SIRT-1 and GLUT-4 levels in liver tissue, while exercise increased them (P<0.05). Chronic exercise in aged female rats regulates metabolic stress caused by diabetes and aging in both muscle and liver and significantly reduces mRNA levels of stress-adaptive proteins (SESN-1 and SESN-2). On the other hand, SIRT-1, which increases with exercise in the muscle and liver of exercising rats, provides a molecular explanation for the improved metabolic profile. Our findings show that exercise increases GLUT-4 levels in muscle and liver, facilitating glucose transport and alleviating the adverse metabolic effects of diabetes. In conclusion, the adverse metabolic profile of diabetes and aging is either reversed or partially improved in muscle and liver tissue through chronic exercise. Our study showed that chronic exercise in the management of advanced age diabetes benefits glucose metabolism through different metabolic health markers at multiple tissue levels.
Benzer Tezler
- Diyabetik yaşlı sıçan modelinde kronik egzersizin kas dokusunda lipit peroksidasyonu ve IL-6 düzeyleri üzerine etkisi
The effect of chronic exercise on lipid peroxidation and IL-6 levels in muscle tissue in a diabetic elderly rat model
EMİNE AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
FizyolojiKırşehir Ahi Evran ÜniversitesiBeden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSAN KARA
PROF. DR. ABDULKERİM KASIM BALTACI
- Diyabetik yaşlı dişi sıçan modelinde kronik egzersizin kalp dokusundaki sirtuin-1 ve sestrin proteinleri üzerine etkisi
The effect of chronic exercise on sirtuin-1 and sestrin proteins in heart tissue in diabetic elderly female rat model
NAZLI HİLAL EKE
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
FizyolojiSelçuk ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKERİM KASIM BALTACI
- Diyabetik yaşlı dişi sıçan modelinde kronik egzersizin karaciğer dokusunda ZFAND3 gen ifadesi ve lipit peroksidasyonuna etkisi
Effect of chronic exercise on ZFAND3 gene expression and lipid peroxidation in liver tissue in a diabetic old female rat model
SÜMEYYA PARLATAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
FizyolojiKırşehir Ahi Evran ÜniversitesiBeden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSAN KARA
PROF. DR. ABDULKERİM KASIM BALTACI
- Kronik egzersizin diyabetik yaşlı sıçanlarda hipokampal glukoz metabolizması ve doku hasarı üzerine etkisi
The effect of chronic exercise on hippocampal glucose metabolism and tissue damage in diabetic elderly rats
AYYÜCE KUMAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
FizyolojiSelçuk ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKERİM KASIM BALTACI
- Diyabet oluşturulmuş yaşlı dişi sıçanlarda resveratrol uygulamasının retinal SIRT-1 aktivasyonu ve oksidan stres üzerine etkileri
The effects of resveratrol supplementation on retinal SIRT-1 and oxidant stress in old female rats with induced diabetes
ADEM ATACAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
FizyolojiSelçuk ÜniversitesiFizyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKERİM KASIM BALTACI