İN VİVO VE İN VİTRO DİYABET MODELLERİNDE ASPROSİNİN DORSAL KÖK GANGLİYONLARINDA MİRNA-181A EKSPRESYONU VE HÜCRE CANLILIĞI ÜZERİNE ETKİSİNİN İNCELENMESİ

Abstract

Diyabet prevelansı son yıllarda giderek artan en büyük halk sağlığı sorunlarından biridir. Diyabetli hastalarda, yaygın ve uzun süre devam eden komplikasyonlardan biri de nöropatik ağrıdır. Nöropatik ağrının etiyolojisi tam olarak bilinememekle birlikte, adipoz doku ve adipokinler ile nöropatik ağrı arasında ilişki olduğunu gösteren çalışmalar bulunmaktadır. Nosiseptif iletimde görev alan dorsal kök gangliyonu (DKG), nöropatik ağrı gelişiminde ve yönetiminde önemli rol oynamaktadır. Nöropatik ağrının altında yatan moleküler mekanizmaları aydınlatmak için, gen ekspresyon paternlerinin nöropatiyi nasıl değiştirdiğini, bu değişikliklerin kronik ağrının gelişimine ve devam etmesine nasıl yol açtığını belirlemek oldukça önemlidir. Diyabet ve diyabetik komplikasyonlara aracılık etmede mikroRNA (miRNA) 'ların biyolojik işlevinin önemli olduğu rapor edilmiştir. miRNA-181a insan genomunda tanımlanan dört üyeli bir miRNA ailesinin (miRNA-181a-d) parçasıdır. miRNA-181a'nın diyabette apoptoz, otofaji ve mitokondriyal biyogenez gibi homeostatik mekanizmalarda rol aldığı bilinmektedir. Bununla birlikte miRNA-181a'nın diyabetik farelerin DKG'sinde değişip değişmediği bilinmemektedir. Yeni keşfedilmiş bir adipokin olan asprosinin (ASP), diyabette ve obezitede miktarı değişmektedir. Ancak asprosinin diyabette miRNA-181a ekspresyonunu DKG'de nasıl etkilediği ile ilgili bir çalışma henüz mevcut değildir. Bu tez çalışmasının üç temel amacı bulunmaktadır. Birincisi, diyabet indüklenmiş farelerin DKG'lerinde miRNA-181a ekspresyonunun değişip değişmediğini incelemek, ikincisi asprosin uygulamasının fare DKG'lerinde miRNA-181a ekspresyonunu etkileyip etkilemediğini belirlemek, üçüncüsü asprosinin DKG hücre canlılığı ve DKG hücre apoptozu üzerine etkinliğini belirlemektir. Bu çalışmada yetişkin, 25-30 gr ağırlığındaki Balb/C ırkı erkek fareler kullanılmıştır. Farelerde diyabet intraperitoneal streptozotosin (STZ) (150mg/kg) enjeksiyonu ile gerçekleştirilmiştir. Deney grupları kontrol, asprosin (10 ?g/kg), STZ, STZ+asprosin (10 ?g/kg) olmak üzere dörde ayrılmıştır (n=7 her bir grupta). Çalışma sonunda dekapite edilen hayvanların lomber-4, 5 (L4,L5) te bulunan DKG'leri alınarak qRT-PCR yöntemiyle miRNA-181a seviyeleri analiz edilmiştir. Ayrıca asprosinin DKG hücre apoptozu üzerideki etkinliği TUNEL testiyle, DKG hücre canlılığı üzerindeki etkinliği MTT testiyle belirlenmiştir. Sonuç olarak, ilk kez bu tez çalışmasıyla STZ ile diyabet indüklenmiş farelerin DKG'sinde miRNA-181a ekspresyon düzeylerinin azaldığı görülmüştür. Ayrıca ilk kez asprosin uygulamasının, diyabetli farelerin DKG'sinde düzeyleri azalmış olan miRNA-181a ekspresyonunu arttırdığı bulunmuştur. Asprosinin DKG hücre canlılığını arttırdığı ve DKG hücre apoptozunu azalttığı görülmüştür. Bu çalışmanın bulguları, asprosinin, diyabetik farelerin dorsal kök gangliyonlarında miRNA-181a ekspresyonunu, hücre canlılığı ve apoptozu modüle ettiğini göstermektedir. Anahtar Kelimeler: miRNA-181a, Diyabet, Asprosin, Dorsal Kök Gangliyonu, Nöropatik ağrı

The prevalence of diabetes is one of the major public health problems that has increased in recent years. One of the most common and long-lasting complications in diabetic patients is neuropathic pain. Although the etiology of neuropathic pain is not well understood, there are studies showing an association between adipose tissue and adipokines and neuropathic pain. Dorsal root ganglion (DRG), which is involved in nociceptive transmission, plays an important role in the development and treatment of neuropathic pain. To elucidate the molecular mechanisms underlying neuropathic pain, it is important to determine how gene expression patterns change in neuropathy and how these changes lead to the development and maintenance of chronic pain. It has been reported that the biological function of microRNAs (miRNAs) plays an important role in mediating diabetes and diabetic complications. miRNA-181a is part of a four-member miRNA family (miRNA-181a-d) identified in the human genome. miRNA-181a is known to be involved in homeostatic mechanisms such as apoptosis, autophagy, and mitochondrial biogenesis in diabetes. However, it is not known whether miRNA-181a is altered in DRG of diabetic mice. The amount of asprosin (ASP), a newly discovered adipokine, varies in diabetes and obesity. However, there is no study yet on how asprosin affects miRNA-181a expression in DRG in diabetes. This work has three main objectives. First, to investigate whether the expression of miRNA-181a is altered in mice DRGs with diabetes. Second, to determine whether asprosin administration affects the expression of miRNA-181a in mice DRGs. Third, to determine the efficacy of asprosin on the viability and apoptosis of DRG cells. Adult male Balb/C mice weighing 25-30 g were used for this study. Diabetes was induced in the mice by intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ) (150 mg/kg). The experimental groups were divided into four groups: Control, asprosin (10 ?g/kg), STZ, STZ+asprosin (10 ?g/kg) (n=7 in each group). At the end of the study, the DRGs of the decapitated animals in the lumbar 4, 5 (L4, L5) were collected and the miRNA-181a levels were analyzed by qRT-PCR method. In addition, the efficacy of asprosin on apoptosis of DRG cells was determined by TUNEL assay and its activity on viability of DRG cells was determined by MTT assay. In conclusion, in this study, it was observed for the first time that the expression of miRNA-181a was decreased in DRG of diabetic mice . In addition, it was found for the first time that administration of asprosin increased the expression of miRNA-181a, the level of which was decreased in DRG of diabetic mice. It was observed that asprosin increased the viability of DRG cells and decreased the apoptosis of DRG cells. The results of this study demonstrate that asprosin modulates miRNA-181a expression, cell viability and apoptosis in the dorsal root ganglia of diabetic mice. Keywords: miRNA-181a, Diabetes, Asprosin, Dorsal Root Ganglion, Neuropathic pain