Dergiler / Türk Biyokimya Dergisi / 2016 / Cilt: 41 - Sayı: 1
The effects of melatonin on brain nitrosative stress and energy balance in fructose-mediated metabolic syndrome model
- Sayfa
- 37–43
- DOI
- —
Özet
Amaç: Metabolik Sendrom (MetS), bugünün modern toplumlarında yüksek görülme sıklığına sahip, yaygın sağlık problemlerinden biri olup; felç, depresyon ve Alzheimer hastalığı gibi nörolojik bozukluklar için de önemli bir risk faktörü oluşturmaktadır. Diğer taraftan, melatoninin güçlü antioksidan ve nöron koruyucu özelliklere sahip bir nörohormon olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada, fruktoz-aracılığıyla MetS oluşturulan sıçanlarda, melatonin uygulanmasının beyin dokusunda olası koruyucu etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.Metod: Yetişkin erkek Sprague-Dawley sıçanlar kontrol, fruktoz, melatonin ve fruktoz+melatonin olmak üzere rastgele 4 gruba ayrıldı (n=8). MetS, içme suyu içerisinde %20 oranında fruktoz verilerek oluşturuldu ve melatonin 20 mg/kg/gün dozunda oral gavaj yoluyla uygulandı. Sistolik kan basıncı (SKB) kuyruktan kan basıncı ölçüm yöntemi ile belirlendi. Sekiz haftalık deney periyodu sonunda, serum trigliserit, glukoz ve insülin seviyeleri ile doku ATP/ADP oranı, nitrik oksit (NOx), 3-nitrotirozin (3-NT) seviyeleri ölçüldü. Ayrıca, dokulardaki endotelyal ve indüklenebilir nitrik oksit sentaz (eNOS ve iNOS) protein düzeyleri belirlendi.Bulgular: Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, fruktoz grubunda SKB, serum trigliserit, insülin düzeylerinin ve insülin direncinin belirgin şekilde arttığı belirlenerek, MetS modelinin başarıyla oluştuğu gözlenmiştir. Fruktoz uygulanan grupta, doku ATP/ADP oranı ve 3-NT düzeylerinde kontrol grubuna göre anlamlı bir farklılık bulunamamıştır. Doku NOx seviyeleri tüm gruplar arasında belirgin bir farklılık göstermezken; dokularda iNOS ve eNOS proteinleri saptanamamıştır. Fruktoz+melatonin grubunda ise kontrol ve fruktoz gruplarıyla karşılaştırıldığında, ilginç bir şekilde 3-NT düzeyleri artarken, ATP/ADP oranı belirgin şekilde azalmıştır.Sonuç: Bu sonuçlar, 8 haftalık yüksek fruktoz diyetinin beyin dokusunda nitrik oksit üretimi, enerji metabolizması ve protein nitrasyonu üzerinde herhangi bir etkisinin olmadığını göstermiştir. Melatoninin ise, beklenenin aksine, bu dozda ve fruktozla birlikte uygulandığında pro-oksidan etki gösterdiği bulunmuştur
Abstract
Objective: Metabolic syndrome (MetS), one of the common health problems seen with increasing frequency in today's modern societies, is also a important risk factor for neurological disorders such as stroke, depression, Alzheimer's disease. On the other hand, melatonin is a neurohormone, has potent antioxidant and neuroprotective activities. In the present study, we aimed to investigate the possible protective effects of melatonin administration on brain tissue in fructose-mediated MetS model.Methods: Male adult Sprague-Dawley rats were randomly divided into four groups (n=8); control, fructose, melatonin and fructose plus melatonin. MetS was induced by fructose solution 20% in tap water, and melatonin was administered at the dose of 20 mg/kg bw/day by oral gavage. Systolic blood pressures (SBP) were measured by tail-cuff method. After the experimental period of 8 weeks, serum triglyceride, glucose, insulin, and tissue ATP/ADP ratio, nitric oxide (NOx) and 3-nitrotyrosine (3-NT) levels were measured. Also tissue endothelial and inducible nitric oxide synthase (eNOS and iNOS) protein levels were determined.Results: Fructose consumption increased SBP, serum triglyceride, insulin levels and induced insulin resistance significantly compared to control group and MetS model wassuccessfullydemonstrated.Incomparisonwithcontrol group, fructose administration did not cause sig-nificant changes in tissue ATP/ADP ratio and 3-NT levels. NOx levels did not change significantly among groups, and iNOS-eNOS proteins were not detected in any groups. Interestingly,tissue3-NTlevelswereelevatedsignifi-cantly while ATP/ADP ratio was diminished in fructose plus melatonin group compare with both control and fruc-tose groups