Streptozotosinle Diyabet Oluşturulmuş Sıçanlarda Protokateşik Asitin Diyabetik Nefropati Üzerine Etkilerinin Araştırılması

Abstract

Diyabetes mellitus, insülin yokluğu veya insülinin etkili şekilde kullanılamaması ile karakterize kronik hiperglisemi ile seyreden metabolik bir hastalıktır. Uzun süren hiperglisemi çeşitli organları etkileyerek mikro ve makrovasküler komplikasyonlara neden olmaktadır. Çalışmanın amacı, streptozotosin ile Tip 1 diyabet oluşturulan sıçanlarda, farklı dozlarda protokateşik asitin diyabetik nefropati üzerine koruyucu etkilerini belirlemektir. Çalışmada 32 adet Wistar Albino sıçan kullanıldı. Her grupta 8 sıçan olmak üzere toplam 4 grup oluşturuldu. Grup I: Kontrol, Grup II: Diyabet, Grup III: Diyabet+Düşük Doz Protokateşik Asit, Grup IV: Diyabet+Yüksek Doz Protokateşik Asit olarak sınıflandırılıp, 12 hafta (84 gün) sonunda hayvanların sistemik nekropsileri yapıldı. Deney sonunda alınan böbrek dokusu örnekleri histopatolojik (Perls Prusyan mavisi, Best Carmine, Masson trikrom, PAS) ve immunohistokimyasal (Bax, Bcl-2, Kaspaz-3, Kaspaz-9, ACSL4, GPx,4 ve TUNEL) yöntemlerle incelendi. Yapılan histopatolojik incelemede protokateşik asit uygulamasının diyabetli sıçanların böbreklerinde demir ve glikojen birikimi yanı sıra diyabette meydana gelen fibrozisi azalttığı belirlendi (p<0,001). PAS boyamada grupların tubuler dilatasyon, intraselüler vakuolizasyon, sklerotik glomerulus sayısında ve mesangiyal matriks artışının istatistiksel olarak farklı olduğu (p<0,05) tespit edilirken, tubuler atrofi, hiyalin birikimi, mononükleer hücre infiltrasyonu ve istatistiksel olarak farklılık (p>0,05) saptanmadı.Diyabetik sıçanların böbreklerinde Bax, kaspaz-3,kaspaz-9 birlikte ACSL4, TFR-1 immunpozitifliğinde anlamlı bir artış görülürken, Bcl2- ve GPx4 immunpozitifliğinde azalma dikkati çekti (p<0,001). Bununla birlikte düşük ve yüksek dozda protokateşik asit uygulanan grupta apoptotik ve ferroptotik hücre ölümünün diyabet grubuna kıyasla belirgin derecede azaldığı saptandı (p<0,001). Buna ek olarak diyabetli sıçanların böbreklerinde TUNEL pozitif hücre sayısında artış mevcutken, protokateşik asit uygulanan gruplarda TUNEL pozitif hücre sayısında anlamlı bir azalma fark edildi (p<0,001). Elde edilen bulgulardan yola çıkılarak, yüksek dozda protokateşik uygulamasının Bcl-2 ekspresyonunu artırıp ve Bax ekspresyonunu azaltarak apoptozu, GPx4 ekspresyonunu artırıp, ACSL4 ve TFR-1 ekspresyonunu azaltarak ferroptozu baskılayarak böbrek üzerinde koruma sağladığı böylelikle diyabetik nefropatiye karşı koruyucu etki gösterebileceği belirlendi.Diabetes mellitus is a metabolic disease with chronic hyperglycaemia characterised by the absence or ineffective use of insulin. Prolonged hyperglycaemia leads to micro and macrovascular complications involving various organs. The aim of the study was to determine the protective effects of different doses of protocatechic acid on diabetic nephropathy in rats with type 1 diabetes induced by streptozotocin. In the study, 32 Wistar Albino rats were used. A total of 4 groups were formed with 8 rats in each group. Group I: Control, Group II: Diabetes, Group III: Diabetes+Low Dose Protocatechic Acid, Group IV: Diabetes+High Dose Protocatechic Acid and systemic necropsy was performed at the end of 12 weeks (84 days). Kidney tissue samples obtained at the end of the experiment were examined by histopathological (Perls Prussian blue, Best Carmine, Masson trichrome, PAS) and immunohistochemical (Bax, Bcl-2, Caspase-3, Caspase-9, ACSL4, GPx,4 and TUNEL) methods. In the histopathological examination, it was determined that protocatechic acid administration decreased iron and glycogen accumulation in the kidneys of diabetic rats as well as fibrosis occurring in diabetes (p<0,001). In PAS staining, tubular dilatation, intracellular vacuolisation, increase in the number of sclerotic glomeruli and mesangial matrix were found to be statistically different (p<0.05), while tubular atrophy, hyaline accumulation, mononuclear cell infiltration and statistically different (p>0.05) were not found. In the kidneys of diabetic rats, a significant increase was observed in Bax, caspase-3, caspase-9, ACSL4, TFR-1 immunopositivity, while a decrease in Bcl2- and GPx4 immunopositivity was noted (p<0.001). In addition, apoptotic and ferroptotic cell death was significantly decreased in the group treated with low and high doses of protocatechic acid compared to the diabetes group (p<0.001). In addition, while there was an increase in the number of TUNEL positive cells in the kidneys of diabetic rats, a significant decrease in the number of TUNEL positive cells was noticed in the protocatechic acid treated groups (p<0.001). Based on the findings obtained, it was determined that high doses of protocatechic administration provided protection against diabetic nephropathy by increasing Bcl-2 expression and decreasing Bax expression and suppressing apoptosis, increasing GPx4 expression, decreasing ACSL4 and TFR-1 expression and suppressing ferroptosis.