Regulation of glutathione S-transferase mu with type 1 diabetes and its regulation with antioxidants

Amaç: Günümüzde artan oksidatif stresin, diyabet hastalığı ile ilişkili kronik komplikasyonlar ve diyabetin patogenezi ile ilişkisi olduğu bilinmektedir. Oksidatif stresin diyabetin komplikasyonlarındaki görevleri çok çalışılmış olmasına rağmen, detoksifikasyon enzimlerinin diyabet ve antioksidan uygulamaları ile moleküler olarak nasıl düzenlendiği, hücre içi yolakların karmaşıklığı nedeniyle açıkça belirlenememiştir. Yöntemler: Diyabetin hayvansal modeli, sıçanlarda tek doz streptozotocin uygulaması ile oluşturulmuştur. Sıçanlar üç hafta boyunca DL-?-lipoik asit (LA), vitamin C (VC) ve her ikisinin kombinasyonu ile muamele edilmiş, bütün gurupların karaciğer dokularında lipit peroksidasyonu, protein oksidasyonu ve indirge GSH düzeyleri ölçülmüştür. Glutatyon S-Transferaz Mu (GST-Mu) izozim aktivitesi enzime özel sübstrat kullanılarak, mRNA ve protein ekspresyonu RT-PCR ve Western blot teknikleri ile belirlenmiştir. Bulgular: Diyabetik hayvanlarda lipid peroksidasyonu ve protein oksidasyonu ürünlerinin istatisitksel olarak yükseldiği (p<0.05) ve LA ve VC gibi iki güçlü antioksidanın tekil veya birlikte uygulamasının bu yükselmeyi normale getirdiği bulunmuştur. GST-Mu enzim aktivitesinin diyabetik gurupta anlamlı ölçüde azaldığı ve bu azalmanın nedeninin, RT-PCR ve Western blot analizleri ile elde edilen düşük mRNA ve protein ekspresyon seviyelerine dayanarak, enzimin gen ekspresyonu düzeyinde gerçekleştiği ortaya çıkarılmıştır. Antioksidan uygulamalarının gen ekspresyon düzeylerini değiştirmediği, fakat protein ekspresyonlarını ilave olarak düşürdüğü bulunmuş, bu durum GST-Mu izoziminin antioksidanlar ile post-translasyonel olarak düzenlenmesi ile açıklanmıştır. Sonuç: Çalışma ile diyabette oksidatif stresin ve antioksidan uygulamalarının etkileri ortaya çıkarılmış, GST-Mu enziminin diyabet ile aşağı yönde düzenlendiği ve düzenlenmenin gen ekspresyonu düzeyinde gerçekleştiği bulunmuştur. İleri post-translasyonel modifikasyon çalışmaları, streptozotocin ile oluşturulmuş diyabetik sıçanlarda oksidatif stresin detoksifikasyon enzimlerinin düzenlenme mekanizmalarını ortaya çıkaracaktırObjective: Increased oxidative stress is now related with the pathogenesis and the chronic complications associated with the disease, diabetes mellitus. While roles of oxidative stress in diabetic complications are widely studied, the molecular mechanisms playing role in the regulations of detoxification enzymes in the presence of antioxidants have not been clearly established because of the complexity of the pathways.Methods: Diabetes was induced by single dose streptozotocin application and rats were treated with 50mg/kg antioxidants DL-?-lipoic acid (LA), vitamin C (VC) and combination of both for three weeks. Lipid peroxidation, protein oxidation and reduced glutathione levels were measured and Glutathione S-Transferase Mu (GST-Mu) isozyme activity was determined by using enzyme specific substrate. mRNA and protein expressions were evaluated by RT-PCR and western blot methods respectively.Results: In diabetic animals the products of lipid peroxidation and protein oxidation reactions were all found to be elevated significantly (p