Karaciğer kendini yenileme ve onarma yeteneğine sahip eşsiz bir organdır. Hasar gördüğünde tam çalışma kütlesine ulaşmak için çoğalmaya başlar. Kısmi hepatektomiden sonra, karaciğer ayrıca hücre replikasyonunu ve gelişimini moleküler mekanızmalarını kullanarak aktive eder. Hepatosit genişlemesi; büyüme hormonları, hücre içi aracılar (EGF, HGF, TGF-, IL-6, vb.) ve moleküler mekanizmalar tarafından indüklenir. PI3K/AKT/mTOR karaciğer rejenerasyonunda rol oynayan çok önemli bir moleküler yolaktır. %70 parsiyel hepatektomiden sonra PI3K/AKT/mTOR yolu aktive olarak hepatosit sayısının normale dönmesini sağlar. Karaciğerin yenilenme yeteneğini değiştiren yeni farmakolojik ürünler ile karaciğer fonksiyon bozukluğu ile mücadele edilebilir. Oksidatif strese ve serbest radikallere karşı, polifenollerin karaciğeri korumada etkili olduğu kanıtlanmıştır. Birkaç fenolik asit arasında Gallik asit antioksidan özellikleri ile öne çıkmıştır. Kapsamlı araştırmalara rağmen, bu maddenin potansiyel karaciğer yenileyici etkisi ve mekanizması henüz bilinmemektedir.
Bu amaçla çalışmamızda Gallik asitin sıçanlarda (Erkek Wistar albino) rejeneratif etkisine bakıldı. Ayrıca rejeneratif etkisi kanıtlanmış Silmarin maddesi de pozitif kontrol olarak çalışmamızda yer aldı. Deney gruplarımız 4 ana grup ve 13 alt gruptan (n=6) oluştu. Grup I (kontrol), Grup II (PHx+SF), Grup III (PHx+silmarin100 mg.kg-1i.p), Grup IV (PHx+gallik asit 200 mg.kg-1i.p). Daha sonra %70 PHx gerçekleştirildi. Deney hayvanları 6, 12, 24, 48 saatlik sürelere kadar yaşatıldı. Deney sonunda PI3K/AKT/mTOR yolağına ait 6 gen ekspresyonu RT-PCR ile incelendi. Daha sonra PI3K/AKT/mTOR yolağına ait en etkin olan genler seçilerek protein analizleri western blot ile değerlendirildi. PCNA immunohistokimya analizleri yapılarak hücre proliferasyonuna bakıldı. Son olarakta karaciğer hasarının belirteci olan ALT ve AST değerlerinin ölçümleri yapılarak karşılaştırıldı. Çalışmamız sonucunda PIKCA gen ekspresyonuna baktığımızda SF (II) 6
saat ve SLY (III) 6, 24, 48 saat ve GA (IV) 6, 12, 24, 48 saatleri arasında anlamlı fark (****, P<0.0001, *** P0.0004, *** P0.0002, ** P0.0038, ****P<0.0001, ***P0.0004, ****P<0.0001) bulundu. Protein ifadesinde ise grublar arasında (****<0.0001) olarak fark bulundu. AKT1 gen ekspresyonunu ise Kontrol ve deney grupları arasında SF (II) 6, 12, 24, 48. saat, SLY(III) 6, 12, 24, 48.saat ve GA (IV) 6, 12, 24, 48 saatlerinde büyük ölçüde farklı p değeri (****, 0,0001) olduğunu
gözlemlendi. AKT1 protein ekspresyonu SF (II) 12 ve GA (IV) 12 saat arasında (*P0.019, ***P0.0003) anlamlı bir fark tespit edildi.
mTORC1 gen ekspresyonunun SF (II), SLY(III) ve GA (IV) tüm grupları
arasında önemli ölçüde farklı (****P0.0001) olduğu ortaya çıktı. SF
(II) 12 saat SLY (III) ve GA (IV) 24, 48 saat sonra protein
ekspresyonunu gösteren western blot üzerinde net bir bant ölçüldü.
Siklin D1 gen expresyonunda SF (II) 6, 12, 24, 48 saat ve GA (IV) 24
saat arasında istatistiksel olarak (**P0.0063, ****P0.0001, *P0.0144,
****P0.0001, *P0.0115, ****P0.0001) anlamlı bir fark ölçüldü. Ayrıca
gruplar arasında SLY (III) 6, 12, 24, 48 saat ve GA (IV) 6, 24 saat
(*P0.0133, ****P 0,0001, *P0.015, ****P0,0001, *P0,0166, ****P0,0001,
***P 0,0003) fark bulundu. GA (IV) 12 ile 24 saat ve GA (IV) 24 ile 48
saat arasında istatistiksel olarak anlamlı fark (**P0.0098,
***P0.0005) belirlendi. Aynı zamanda SF (II) 48 ile SLY (III) 48 ve GA
(IV) 48 saatleri arasında CyclinD1 protein ekspresyon seviyeleri
karşılaştırmasında gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı fark
bulundu (****P0.0001, * P0.0252). Bulgularımıza göre, SiklinD1
geninin ifade miktarı nispeten yüksek ölçüldü. Bunun nedenini Siklin
D1 ve Siklin D ailesinin diğer türleri, hücre büyüme sürecine katkıda
bulunmak için birlikte işlev görmesine bağlayabiliriz. Bu nedenle
PI3K/AKT/mTOR yolağında yer alan farklı tipte siklin D tipi
proteinlerinin görev aldığını düşünmekteyiz.
Çalışmamızda Gallik asitin sıçanlarda %70 parsiyel hepatektomi sonrası
200 mg.kg-1 i.p. dozunun ilk kez keşfedilen yenileyici faydaları
çalışmamızda ortaya kondu. Sonuç olarak tüm gruplarda Gallik asit
PI3K/AKT/mTOR yolağını kullanarak hücre büyümesini ve proliferasyonu
arttırdığını verilerimizle ortaya kondu. Ancak bu yola ait Cyclin D1'i
aktive eden transkripsiyon faktörü S6K701 geni ifade edilmedi. Buda
bize Cyclin D1'in aktivasyonunun üçüncü bir bileşenden
kaynaklanabileceğini düşündürdü. Ayrıca araştırmamızda ilk defa
PIKCA(ser317) protein ekspresyonu kullanılmış ve tüm grupların protein
ekspresyonunun yanı sıra gen düzeylerinin de yüksek olduğu
saptanmıştır.
ALT ve AST düzeyleri ise Gallik asit gruplarında 48.
saatte diğer gruplara göre en düşük olarak kaydedildi. Bu bize
karaciğeri koruma yeteneklerini de göstermiş oldu. PCNA
değerlendirmesinde ise rejeneratif etkinin tüm gruplarda 48. saatte en
yüksek olduğu görüldü.Bazı hücrelerde yoğun boyanma bazılarında ise
daha zayıf boyama tespit edildi. Bazı hücrelerin ise mega hücreler
oluşturduğunu veya çift çekirdekli hücrelere füzyon yaptığı
görüntülendi.
Sonuç olarak çalışmamızda Gallik asit karaciğer rejenerasyonuna etkisi
PI3K/AKT/mTOR moleküler yolağı ile tanımlanmış ve hepatosit
hücrelerinin proliferasyonunu arttırdığı kanıtlanmıştır. Ayrıca Gallik
asid (200 mg.kg-1i.p) dozunun rejeneratif etkisi bilinen Silmarin göre
daha etkin proliferatif etki gösterdiğini söyleyebiriz.
Anahtar Kelimeler: Karaciğer rejenerasyonu, PI3K/AKT/mTOR, gallik
asit, silmarin.
|
The liver is a unique organ with the ability to regenerate and repair itself. After partial hepatectomy, the liver activates cell replication using its molecular mechanisms. Hepatocyte enlargement; induced by growth hormones and other intracellular mediators (EGF, HGF, TGF-, IL-6, etc.). The PI3K/AKT/mTOR pathway has a very important function in liver regeneration. After 70% partial hepatectomy, the PI3K/AKT/mTOR pathway is activated, allowing the hepatocyte count to
return to normal. Polyphenols have been proven to be effective in protecting the liver. Among several phenolic acids, gallic acid have high profile antioxidant properties. Despite extensive research, the potential liver regenerating effect on PI3K/AKT/mTOR pathway of this substance are not yet known. For this purpose, the regenerative effect of Gallic acid in rats (Male Wistar albino) was examined in our study. In addition, Silymarin substance with proven regenerative effect was included in our study as a positive control. Our experimental groups consisted of 4 main groups and 13 subgroups (n=6). Group I (control), Group II (PHx+SF), Group III (PHx+simarin100 mg.kg-1i.p), Group IV (PHx+gallic acid 200 mg.kg-1i.p). Then PHx was performed. Experimental animals were kept alive for 6, 12, 24, 48 hours. At the end of the experiment, the expressions of 6 genes belonging to the PI3K/AKT/mTOR pathway were examined by RT-PCR. The most active genes belonging to the PI3K/AKT/mTOR pathway were selected and protein analyzes were evaluated by western blot. Cell proliferation was examined by PCNA immunohistochemistry analysis. Finally, ALT and AST values, which are indicators of liver damage, were compared by looking at their enzymes. As a result, ALT and AST levels were analysed as the lowest in the Gallic acid groups at the 48thhours. In PCNA evaluation, it was observed that the regenerative effect was highest at the 48thhours. GA was first time describes in partial hepactectomy model through PI3K/AKT/mTOR molecular pathway in liver regeneration and its showed proliferation of hepatocytes cells. Moreover, we can say that the dose of gallic acid (200 mg.kg-1i.p) showed a more effective proliferative effect than silymarin, whose positive regenerative effect is known. Keywords:Liver regeneration, PI3K/AKT/mTOR, gallic acid, silymarin |