Glutamin taşınması ve metabolizmasının insülin direnci ve endoplazmik retikulum stresi üzerindeki rolü


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: GÜLİZAR AYDOĞDU

Eş Danışman: ERKAN YILMAZ, EMİNE SÜMER ARAS

Özet:

Obezite, son zamanlardaki önemli sağlık problemlemlerinden biridir. Obezitenin tip-2 diyabet riskini arttırdığı ve tip-2 diyabetteki insülin direncinin ortaya çıkışında da endoplazmik retikulum (ER) stresinin katkısının olduğu bilinmektedir. Obez bireylerde yüksek miktarlarda bulunan glutaminin insülin direncindeki rolü ile ilgili mekanizmalar yeterince anlaşılabilmiş değildir. Tez kapsamında, insülin direnci durumunda hücre içine glikoz alınamamasının getirdiği enerji ve hammadde eksikliğini gidermede glutamin kullanılıyor olabilir mi sorusuna yanıt aranmaktadır. Glutaminin ve glutaminin taşınmasının, insülin direnci ve ER stresi ile ilişkisini belirlemek amacıyla bu yolaklarda yer alan belirteç proteinlerin seviyeleri ve fosforilasyon düzeyleri western blot yöntemi ile incelenmiştir. Farklılaşmış 3T3-L1 adipositleriyle yapılan deneylerde, artan glutamin uygulamasının insülin hassasiyetini arttırdığı ve ER stresi azalttığı gösterilmiştir. Adipositlerde tunikamisin aracılığıyla ER stres ve insülin direnci uyarıldığında glutamin taşıyıcılarının seviyeleri azalırken, palmitat ile uyarılan ER stres ve insülin direnci durumunda ise glutamin taşıyıcılarınının seviyelerinde artış görülmüştür. Glutamin taşıyıcısı ASCT2'nin ifadesinin azaltıldığı 3T3-L1 fibroblastları adipositlere farklılaştırıldığında, hücre içi yağ birikimi ciddi oranda azalırken beraberinde insülin direnci ve ER stres de azalmaktadır. Ayrıca, hücre içi glutamin, malat ve fumarat düzeyleri kolorimetrik olarak ölçüldüğünde, adiposite farklılaşmanın etkisiyle glutamin ve malat miktarı artmaktadır. ASCT2'nin ifadesinin azaldığı adipositlerde ise glutamin düzeyi düşer iken fumarat ve malat düzeyleri değişmemektedir. Sonuç olarak, adipositlerdeki insülin direnci ile hücre için gerekli enerji ve hammaddelerin glikozdan sağlanamaması durumunda mitokondride glutaminin kullanıldığı bulunmuştur. Önemli bir enerji ve karbon kaynağı olan glutamin insülin direncine etkisini ER stres üzerinden gösterdiği ortaya çıkarılmıştır. Glutamin ve ASCT2'nin obezite ve tip 2 diayabet için geliştirilebilecek tedavi yaklaşımlarında önemli hedefler olduğu gösterilmiştir.