türkiye cumhuriyeti ankara üniversitesi sağlık bilimleri enstitüsü
advertisement
TÜRKİYE CUMHURİYETİ ANKARA ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ SIÇANLARDA FRUKTOZLA OLUŞAN İNSÜLİN REZİSTANSI VE HİPERİNSÜLİNEMİNİN KALP FONKSİYONLARI VE ADRENERJİK RESEPTÖRLER ÜZERİNDE YOLAÇTIĞI OLASI DEĞİŞİKLİKLER Şahika GÜNER FARMAKOLOJİ ANABİLİM DALI DOKTORA TEZİ DANIŞMAN Prof. Dr. A. Tanju ÖZÇELİKAY 2006-ANKARA ii TÜRKİYE CUMHURİYETİ ANKARA ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ SIÇANLARDA FRUKTOZLA OLUŞAN İNSÜLİN REZİSTANSI VE HİPERİNSÜLİNEMİNİN KALP FONKSİYONLARI VE ADRENERJİK RESEPTÖRLER ÜZERİNDE YOLAÇTIĞI OLASI DEĞİŞİKLİKLER Şahika GÜNER FARMAKOLOJİ ANABİLİM DALI DOKTORA TEZİ DANIŞMAN Prof. Dr. A. Tanju ÖZÇELİKAY Bu tez, Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştõrma Projeleri Müdürlüğü tarafõndan 20030803041 Proje Numarasõ ile Desteklenmiştir. 2006-ANKARA iii KABUL VE ONAY Ankara Üniversitesi Sağlõk Bilimleri Enstitüsü Farmakoloji Doktora Programõ çerçevesinde yürütülmüş olan bu çalõşma, aşağõdaki jüri tarafõndan Doktora Tezi olarak Kabul edilmiştir. Tez Savunma Tarihi: 21 / 07 / 2006 Jüri Başkanõ Prof Dr. V. Melih ALTAN Ankara Üniversitesi Üye Üye Prof. Dr. İlker KANZIK Prof.Dr. Nurettin ABACIOĞLU Gazi Üniversitesi Gazi Üniversitesi Üye Üye Prof.Dr. Yusuf ÖZTÜRK Prof.Dr. Gülgün OZANSOY Anadolu Üniversitesi Ankara Üniversitesi iv İÇİNDEKİLER İÇİNDEKİLER......................................................................................................... IV ÖNSÖZ.................................................................................................................. VII SİMGELER VE KISALTMALAR........................................................................... VIII ŞEKİLLER............................................................................................................... X TABLOLAR .......................................................................................................... XIII 1.GİRİŞ.................................................................................................................... 1 1.1 Metabolik Sendrom ........................................................................................ 1 1.1.1. Metabolik Sendromun Genel Özellikleri.................................................. 3 1.1.2 İnsülin Rezistansõ .................................................................................... 4 1.1.3 Glukoz Düzenlenmesindeki Bozukluk...................................................... 6 1.1.4. Obezite................................................................................................... 7 1.1.5. Hipertrigliseridemi................................................................................... 9 1.1.6. Hipertansiyon ....................................................................................... 10 1.1.7 Mikroalbüminüri..................................................................................... 11 1.2 İnsülin Rezistansõ ve Diabetik Kardiyomyopati ............................................. 11 1.2.1 Diabetik Kardiyomyopati Gelişim Dönemleri .......................................... 15 1.2.1.1 Erken Dönem ................................................................................. 15 1.2.1.2 Orta Dönem.................................................................................... 15 1.2.1.3.Geç Dönem .................................................................................... 16 1.2.2.Diabetik Kardiyomyopatiye Neden Olan Hücresel Mekanizmalar .......... 18 1.2.3. Metabolik Bozukluklar .......................................................................... 19 1.2.3.1. Glukoz Kullanõmõndaki Değişiklik ................................................... 19 1.2.3.2.Serbest Yağ Asidi Metabolizmasõ ................................................... 20 1.2.4.Hiperinsülinemi...................................................................................... 24 1.2.4.1 Hiperinsülinemik Modellerdeki Kardiyak Fenotip............................. 25 v 1.2.5.Kalsiyum Homeostazõndaki Anomaliler.................................................. 30 1.2.6 Kardiyak β-Adrenerjik Reseptör Alttipleri ............................................... 30 1.2.6.1. Diabetik Kalpte β-1, β-2 ve β-3 adrenerjik reseptörlerin uyarõlmasõyla oluşan etkiler.............................................................................................. 33 1.2.7.Kardiyak Performans ve Frank-Starling Eğrisi ....................................... 37 1.2.7.1. Preload.......................................................................................... 37 1.2.7.2. Afterload........................................................................................ 37 1.2.7.3.Kontraktilite ve Kalp Atõm Hõzõ ........................................................ 38 1.3 Amaç ........................................................................................................... 38 2. GEREÇ VE YÖNTEM ........................................................................................ 40 2.1.Kullanõlan Gereçler....................................................................................... 40 2.1.1. Malzemeler........................................................................................... 40 2.1.2. Kimyasal maddeler............................................................................... 42 2.1.3. Deney hayvanlarõ ................................................................................. 44 2.2.Kullanõlan Yöntemler .................................................................................... 44 2.2.1. Deneysel Protokol ................................................................................ 44 2.2.2. İndirekt Sistolik Kan Basõncõnõn Ölçümü .............................................. 44 2.2.3 Oral Glukoz Tolerans Testi (OGTT) ve İnsülin Duyarlõlõk İndeksi ........... 45 2.2.4.Biyokimyasal analizler ........................................................................... 45 2.2.5.İn-vivo Hemodinamik Ölçümler.............................................................. 46 2.2.6. Ex-vivo Kardiyak Ölçümler ................................................................... 46 2.2.6.1 %3 BSA Krebs............................................................................... 46 2.2.6.2 Working Heart Sistemi.................................................................... 47 2.2.6.3. Kalp İzolasyonu ve Sisteme Takõlmasõ .......................................... 47 2.2.7.Papiller Kas Preparatõ ........................................................................... 50 2.2.8. Total RNA Ekstraksiyonu:..................................................................... 50 2.2.8.1. RT-PCR......................................................................................... 51 2.2.8.2. PCR............................................................................................... 52 vi 2.2.8.3. Jel Elektroforezi............................................................................. 53 2.3. İstatistiksel Analiz........................................................................................ 54 3.BULGULAR........................................................................................................ 55 3.1 Sõçanlarõn Haftalõk Ölçümleri........................................................................ 55 3.2 Oral Glukoz Tolerans Testi (OGTT) ve İnsülin Duyarlõlõk İndeksi.................. 56 3.3 İn vivo Hemodinamik Ölçümler..................................................................... 56 3.4.İn vivo Kardiyak Ölçümler............................................................................. 56 3.5 Serum Fizyolojik İnfüzyonu Sonrasõnda Alõnan İn-vivo Kardiyak Yanõtlar ..... 57 3.6. Ex vivo Kardiyak Yanõtlar ............................................................................ 63 3.7. Preload Artõşõyla Alõnan Kardiyak Yanõtlar................................................... 64 3.8 Frank-Starling Eğrisi..................................................................................... 68 3.9 Afterload Artõşõyla Alõnan Kardiyak Yanõtlar.................................................. 69 3.10 Tek Doz İzoprenalinle Alõnan Kardiyak Yanõtlar.......................................... 72 3.11 Papiller Kas İzoprenalin Doz Yanõt Eğrisi ................................................... 75 3.12 β-Adrenerjik Reseptör Altiplerinin mRNA Ekspresyonlarõ ........................... 76 3.13 Kardiyak eNOS mRNA Ekspresyonlarõ....................................................... 78 3.14. Kardiyak Metabolizma............................................................................... 79 3.15. Pirüvat Dehidrojen Kinaz 2 ve 4 Enzimlerinin mRNA Ekspresyonlarõ ........ 81 4. TARTIŞMA ........................................................................................................ 83 5. SONUÇ VE ÖNERİLER..................................................................................... 95 ÖZET..................................................................................................................... 96 SUMMARY ............................................................................................................ 98 KAYNAKLAR .......................................................................................................100 ÖZGEÇMİŞ ..........................................................................................................115 vii ÖNSÖZ Bu tez Ankara Üniversitesi’ nin Bilimsel Araştõrma Projeleri kapsamõnda aldõğõmõz araştõrma projesi ile gerçekleştirilmiştir. Bunun yanõ sõra bazõ deneysel prosedürlerde Tübitak SBAG-2752 nolu projeden de yararlanõlmõştõr. Doktora tez konusunu oluşturmamda özgür düşünebilmemi ve tezimi araştõrma projesine dönüştürerek destek alabilmemi sağlayan danõşman hocam Prof. Dr. Tanju ÖZÇELİKAY’a; hayat felsefesi, akademik anlayõşõ, yaşam sevinci, entellektüelliği, seçkinliği ile tam bir marka olan Prof. Dr. Melih ALTAN hocama hayatõmõn en azõndan bir dönemini paylaşabilme ayrõcalõğõnõ bana verdiği ve hayallerimizin peşinden koşmayõ bize öğrettiği için; akademik hayatta olduğu kadar hayatõmõn pekçok önemli döneminde benimle birlikte olan, ortak düşler, umutlar, hayal kõrõklõklarõ, sevinçler paylaştõğõm, ne olursa olsun hep yanõmda olan ve olacağõnõ bildiğim, beni olduğum gibi kabul eden Uzm. Ecz. Ebru ARIOĞLU’ na; tanõdõğõm ilk günden beri hayatõn iniş ve çõkõşlarõ karşõsõnda hiç değişmeden kendini korumayõ başaran, bilimsel çalõşma azmine hep hayranlõk duyduğum ve her zaman daha iyilerini hakeden Uzm. Ecz. Işõl ÖZAKCA’ ya bana verdiği karşõlõksõz destekleri için; laboratuvarda pek çok kez birlikte dibe vurup tekrar ayağa kalktõğõmõz, inancõmõ yitirdiğim kötü anlarõmda inatla başa dönebilmemi sağlayan Dr. Arzu ONAY – BEŞİKCİ’ ye; Teşekkürlerimi sunarõm. Ve Sevgili AİLEM, olmasaydõnõz asla başaramazdõm. viii SİMGELER VE KISALTMALAR NIDDM Non- Insulin-Dependent Diabetes Mellitus WHO World Health Organization NCEP-ATPIII IRS-1 National Cholesterol Education Program-Adult Treatment Program III Insulin Receptor Substrat LDL HDL VLDL IGF-1 AMP GMP PKC cDNA KATP eNOS GS Gi PPAR TNF-α TGF-β1 SYA SERCA RT PCR Low Dansity Lipoprotein High Dansity Lipoprotein Very Low Dansity Lipoprotein Insulin Like Growth Factor-1 Adenosine Mono Phosphate Guanine Mono Phosphate Protein Kinase C Complementary DNA ATP’ye bağõmlõ K+ kanallarõ Endoteliyal Nitrik Oksit Sentaz Stimülatör etkinlikteki G proteini İnhibitör etkinlikteki G proteini Peroxisome Proliferator Activated Receptor Tumor Necrosis Factor- α Transforming Growth Factor-β Serbest Yağ Asidi Sarco(Endoplasmic) Reticulum Calsium ATPase Revers Transcriptase Polymerase Chain Reaction RT-PCR ERK-1/2 Rho/Ras Akt-1 dNTP Taq DNApolymerase Revers Transcriptase-Polymerase Chain Reaction Ekstraselular Signal Regulated Kinase-1/2 Serin/Threonin Kinaz Protein Kinaz B deoxi Nucleotide TriphosPhate ThermusAquaticus DNApolymerase mRNA RNA DNA BSA OGTT ±dp/dt DEPC PDK PFK NEFA RyR PI3Ks messenger RiboNucleicAcid RiboNucleicAcid DeoxiNucleicAcid Bovine Serum Albumin Oral Glukoz Tolerans Test DiEtilProCarbazide PirüvatDehidroKinaz PhosphoFructoKinase Non-Esterified Fatty Acid Ryanodin Reseptörü PhosphatidylInositol 3-Kinases ix PTEN NFkB NE GSK-3β FATP Phosphatase and Tension homolog gene Nuclear Factor kB NorEpinephrine Glycogen Synthase Kinase-3β Fatty Acid Transport Protein x ŞEKİLLER Şekil 1.1. Açlõk ve Glukoz Tolerans Testi sonucunda alõnan plazma glukoz değerleri .................................................................................................................. 3 Şekil 1.2. İnsülin Rezistansõnõn Patofizyolojisi.......................................................... 6 Şekil 1.3. Diabetik Kardiyomyopati......................................................................... 14 Şekil 1.4. Diabetin yol açtõğõ Kardiyomyopatinin Hücresel Mekanizmalarõ .............. 18 Şekil 1.5. NEFA larõn Hiperinsülinemi oluşumu üzerindeki etkileri .......................... 20 Şekil 1.6. Kalpte yağ asitlerinin glukoz kullanõmõnõ inhibe etme mekanizmalarõ. ..... 23 Şekil1.7. İnsülinle oluşan hipertrofi mekanizmalarõ................................................. 24 Şekil 2.1. İzole working heart sistemi şemasõ......................................................... 47 Şekil 2.2. Working Heart Preparatõ Deney Protokolü.............................................. 49 Şekil 3.1. Oral Glukoz Tolerans Testinde sõrasõnda Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:14) gruplarõnõn A) Plazma Glukoz, B) Plazma İnsülin ve C) İnsülin duyarlõlõk İndeksi..................................................................................................... 58 Şekil 3.2.Kontrol (K:10) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan in-vivo olarak alõnan A) Sistolik Kan Basõncõ, B) Diastolik Kan basõncõ ve C) Kalp Atõm Hõzõ ........ 59 Şekil 3.3.Kontrol (K:10) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan in-vivo olarak alõnan A) Sol Ventrikül Basõncõ, B) Sol ventriküliçi gelişen basõnç ve C) Sol ventrikül diastol sonu basõncõ; D) ±dP/dT oranlarõ.................................................. 60 Şekil 3.4. Kontrol (A) ve Fruktozlu (B) gruptan alõnan in-vivo kan basõncõ ve sol ventrikül basõncõ traseleri......................................................................... 61 Şekil 3.5. Kontrol (A) ve Fruktozlu (B) gruptan alõnan in-vivo sol ventrikül basõncõ ve sol ventrikül basõncõnõn 2. derecedeki türevinden bulunan sol ventrikül diastol sonu basõnç traseleri. ................................................................... 62 Şekil 3.6. Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:8) gruplarõndan serum fizyolojik infüzyonu sonrasõnda in-vivo olarak alõnan A) Sol Ventrikül Basõncõ, B)Sol ventriküliçi gelişen basõnç ve C) Sol ventrikül diastol sonu basõncõ; D) ±dP/dT oranlarõ ................................................................................................................ 63 Şekil 3.7. Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan preload değişikliklerineden sonra alõnan ex-vivo A) Sol Ventrikül Basõncõ, B) ±dP/dT oranlarõ ve C) Sol ventrikül diastol sonu basõncõ .................................................................. 66 xi Şekil 3.8. Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan preload değişikliklerineden sonra alõnan ex-vivo A) Kardiyak Debi, B) Aortik Akõşve C) Koroner Akõş; ................................................................................................................ 67 Şekil 3.9. Kontrol ve Fruktozlu sõçan kalplerinden elde edilen Frank-Starling eğrilerinin karşõlaştõrõlmasõ....................................................................... 68 Şekil 3.10. Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan afterload değişikliklerineden sonra alõnan ex-vivo A) Sol Ventrikül Basõncõ, B) ±dP/dT oranlarõ ve C) Sol ventrikül diastol sonu basõncõ .................................................................. 70 Şekil 3.11. Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan afterload değişikliklerineden sonra alõnana ex-vivo A) Kardiyak debi, B) Aortik Akõşve C) Koroner Akõş ................................................................................................................ 71 Şekil 3.12. Kontrol (K:7) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan tek doz isoprenalin verildikten sonra alõnan ex-vivo A) Sol Ventrikül Basõncõ, B) % Sol ventrikül basõncõ değişimi B) ±dP/dT oranlarõ ve C) Sol ventrikül diastol sonu basõncõ............................................................................................ 73 Şekil 3.13. Kontrol (K:7) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan İzoprenalin (10-7M) sonrasõnda alõnan ex-vivo A) Kardiyak Debi, B) Aortik Akõşve C) Koroner Akõş......................................................................................................... 74 Şekil 3.14. Kontrol (K:5) ve Fruktoz (F:5) gruplarõnda papiller kas izoprenalin dozyanõt eğrisi ve maksimum yanõtlarõ .......................................................... 75 Şekil 3.15.Kontrol (4) ve Fruktoz (7) gruplarõnõnõ A) β1-Adrenerjik Reseptör mRNA, B) β2 -Adrenerjik Reseptör mRNA, C) β 3-Adrenerjik Reseptör mRNA ekspresyonlarõ ........................................................................................ 77 Şekil 3.16. β-adrenerjik reseptör Alttiplerinin mRNA ekspresyon sinyal yoğunluklarõnõ β aktin internal kontrollüyle elde edilen sinyal yoğunluğuna oranlanõ................................................................................................... 77 Şekil 3.17. Kontrol (5) ve Fruktoz (6) gruplarõnõnõ kardiyak eNOS mRNA ekspresyonlarõ......................................................................................... 78 Şekil 3.18. Kardiyak eNOS mRNA ekspresyon sinyal yoğunluklarõnõ β aktin internal kontrollüyle elde edilen sinyal yoğunluğuna oranlanõ ............................... 78 Şekil 3.19. Kontrol (K:4-7) ve Fruktoz (F:4-7) gruplarõndan izole working heart preparatõnda A) Glikolitik Hõz, B) Palmitik Asit oksidasyonu (0,4 mM) C) Palmitik Asit Oksidasyonu (0,8mM) ......................................................... 80 Şekil 3.20. Kontrol (K:3) ve Fruktoz (F:5) gruplarõndan izole working heart preparatõnda 0.8 mm palmitik asit varlõğõnda perfüzatta ölçülen laktat konsantrasyonlarõ.................................................................................... 81 Şekil 3.21. A) PDK 2, ve B) PDK 4 enzim mRNAekspresyonlarõ, C) Beta-Aktin mRNA ekspresyonlarõ; PDK2 ve 4 enzim mRNA ekpresyon sinyal yoğunluklarõnõ β aktin internal kontrollüyle elde edilen sinyal yoğunluğuna oranõ........................................................................................................ 82 xii Şekil 4.1. Kardiyak Glukoz Metabolizmasõ. ............................................................ 92 xiii TABLOLAR Tablo 1.2. Diabetik Kardiyomyopati Dönemleri....................................................... 17 Tablo 1.2. Tip 2 Diabet Modellerindeki Kardiyak Fenotipleri HL, Hiperlipidemi, Hİ, Hiperinsülinemi, HG, Hiperglisemi ........................................................... 29 Tablo 2.2 Reaksiyonda kullanõlan primerlarõn MgCl2 konsantrasyonlarõ, tutunma dereceleri ve ürün büyüklükleri................................................................ 53 Tablo 3.1. Normal ve yüksek fruktoz diyeti ile beslenen sõçanlarõn genel özellikleri 55 Tablo 3.2. Kontrol ve Fruktozlu Gruplardan Alõnan Bazal İn vitro Kardiyak Yanõtlar 64 Tablo 3.3. Preload Değişiklikleri sonucu çizilen Frank-Starling eğrilerinden elde edile ortalama R2 değerleri ...................................................................... 68 1 1.GİRİŞ 1.1 Metabolik Sendrom “Metabolik sendrom” modern literatürde ilk kez İsveçli Kylin (1923) tarafõndan hipertansiyon, hiperglisemi ve gut’un birlikteliği olarak tanõmlanmõştõr. Ardõndan 1947’ de Vague metabolik anomalilerin görüldüğü Tip 2 diabette ve Kardiyovasküler hastalõklarda androit tipi (vücudun üst bölümündeki yağlanma) obezitenin sõklõkla görüldüğüne dikkat çekmiştir. Geçen 20 yõlda metabolik sendromlu hastalarõn sayõsõndaki artõşa obezite ve diabetteki artõşõn da eşlik ettiği belirlenmiştir (Zimmet ve ark. 2001). Metabolik sendromdaki bu artõş sadece diabet için değil aynõ zamanda kardiyovasküler hastalõklar için de risk oluşturmaktadõr (Grundy ve ark., 2004). Metabolik sendrom; Sendrom X (Reaven, 1988), İnsülin rezistansõ (DeFronzo ve ark.,1991) ya da ölümcül dörtlü (Kaplan ve ark.,1989) olarak da bilinmektedir. Glukoz intoleransõ (tip 2 diabet, glukoz toleransõnõn bozulmasõ ya da açlõk glisemisindeki bozukluk), insülin rezistansõ, obezite, dislipidemi ve hipertansiyon metabolik sendromu oluştururlar ve her biri kardiyovasküler hastalõklar için risk faktörleridir. Bu anomalilerin birlikte görülmesi kardiyovasküler riski daha da yükseltmektedir (Isomaa ve ark., 2001; Lakka ve ark., 2002). Metabolik sendromun patojenezinde insülin rezistansõnõn önemine ilk kez dikkat çeken Reaven’ in (1988) çalõşmalarõ olmuştur. Reaven’in yaptõğõ çalõşmalar metabolik sendrom kavramõnõn gelişmesindeki en büyük adõmõ oluşturmuştur. İnsülin rezistansõ, kas, adipoz doku ve karaciğer hücrelerinin insülini yeterince kullanamamasõ sonucunda gelişmektedir. Pankreas insülinin etkisindeki bu eksikliği dengeleyebilmek için daha fazla insülin üretmeye başlar ancak sonunda vücut için gerekli olan insülini karşõlayamaz ve kandaki glukoz miktarda yükselir. Bu yüzden birçok insülin rezistanslõ birey hem hiperglisemik hem de hiperinsülinemiktir. 2 Kan glukozu normalden yüksek ancak henüz diabetik aralõkta olmayan bireyler “prediabetik” olarak tanõmlanmaktadõrlar. Bu durum “bozuk açlõk glukozu” ya da “bozuk glukoz toleransõ” olarak da tanõmlanabilmektedir. Pre-diabetik dönemde olan bireyler Tip 2 diabet gelişimi açõsõndan yüksek (http://diabetes.niddk.nih.gov/dm/pubs/İnsulinresistance). risk göstermektedirler 3 DİABET DİABET ≥126mg/dl ≥200 mg/dl <126 mg/dl <200 mg/dl ≥100mg/dl <100 mg/dl PREDİABET NORMAL Açlõk ≥140 mg/dl < 140mg/dl Glukoz Yüklemesi Şekil 1.1. Açlõk ve Glukoz Tolerans Testi sonucunda alõnan plazma glukoz değerleri 1.1.1. Metabolik Sendromun Genel Özellikleri 1999’ da WHO (World Health Organization) uzmanlarõndan oluşan komite yayõnladõklarõ belgede metabolik sendromu aşağõdaki özellikleriyle tanõmlamõştõr (WHO Consultation, 1999). • Glukoz düzenlenmesindeki bozulma, (açlõk glukoz düzeylerinde bozukluk, glukoz toleransõnda bozukluk, Tip 2 diabet; 110mg/dL’ den yüksek) • İnsülin rezistansõ, • Dislipidemi (Trigliserid ≥ 1,7mmol/l, HDL kolesterol < 0,9mmol/l erkeklerde, <1 mmol/l kadõnlarda), • Hipertansiyon (Sistolik ≥ 140 mmHg ve Diastolik≥90 mmHg), 4 • Obezite (Bel Kalça Oranõ, Kadõnlar>0,85; Erkekler>0,90, Beden Kütle İndeksi 30mg/g ), • Mikroalbüminüri (Üriner Albumin Atõlõmõ>20µg/dak.) NCEP-ATPIII ( National Cholesterol Education Program-Adult Treatment Program III) uzmanlarõna göre ise Metabolik sendrom (NCEP-ATPIII Panel, 2001). • Açlõk Hiperglisemisi (≥ 6,1 mmol/l), • Yüksek Trigliserid (≥1,7mmol/l), • Düşük HDL kolesterol (<1,03 mmol/ erkeklerde, <1,29mmol/l kadõnlarda), • Hipertansiyon (Sistolik ≥ 130 mmHg ve Diastolik ≥ 85 mmHg), • Obezite (Bel çevresi; >102 cm erkeklerde, >88 kadõnlarda) özellikleriyle tanõmlanmaktadõr. Metabolik sendroma hem diabet hem de kardiyovasküler hastalõklardaki artõş da eşlik etmektedir (Isomaa ve ark. , 2001; Laka ve ark., 2002; Cook ve ark., 1988; Girman ve ark.,2004). Çeşitli çalõşmalarda metabolik sendromun ileride diabet gelişimi için bir belirteç olduğu gösterilmiştir (Hanson ve ark.,2002; Laaksonen ve ark., 2002). Pre-diabetik bireylerin çoğunda 10 yõl içinde tip 2 diabet geliştiği saptanmõştõr. Bu bireylerin yüksek kardiyovasküler hastalõk riski taşõdõklarõ da bilinmektedir. Avrupalõ kadõn ve erkeklerde yapõlan DECODE çalõşmasõnda diabetik olmayan metabolik sendromlularda kardiyovasküler hastalõktan ölüm oranõnõn arttõğõ belirlenmiştir (Hu ve ark., 2004). 1.1.2 İnsülin Rezistansõ İnsülin rezistansõ, glukosentrik açõdan insülinin etkisindeki bozukluk sonucunda ögliseminin devamõnõ sağlamak için gelişen açlõk hiperinsülinemisi olarak tanõmlanõr. Ancak açlõk hiperinsülinemisinden çok daha önce bile postprandiyal hiperinsülinemi görülür. İnsülin rezistansõ gelişiminde en önemli nedenlerden biri dolaşõmdaki yağ asiti düzeyindeki artõşdõr. Adipoz dokudaki trigliseritlerin cAMP-bağõmlõ hormon duyarlõ lipaz enzimiyle parçalanmasõ sonucu plazmada albumine bağlõ olarak 5 dolaşan yağ asitlerinin miktarõ yükselmektedir. Yağ asitleri ayrõca lipidce zengin lipoproteinlerin lipoproteinlipaz enzimiyle parçalanmasõ sonucunda da oluşabilmektedir (Eckel ve ark.,1989). İnsülin hem antilipolitik etkinlikte hem de dokudaki lipoproteinlipaz enziminin uyarõlmasõnda rol oynamaktadõr. İnsülinin etkisine en duyarlõ olan yolak adipoz dokudaki lipoliz inhibisyonudur (Jensen ve ark.,1989). İnsülin rezistansõ geliştiğinde, insülinin antilipolitik etkisindeki azalma sonucunda adipoz dokuda depo edilen triaçilgliserol moleküllerinin lipolizi arttõrmasõ dolaşõmdaki serbest yağ asidi miktarõnõ yükseltmektedir. İnsüline duyarlõ dokulara ulaşan aşõrõ yağ asitleri hem insülin metabolizmasõ için ekstra substrat yaratarak hem de sinyal mekanizmalarõnõ değiştirerek insülin rezistansõnõn daha da şiddetlenmesine neden olmaktadõr (Şekil 1.2). Yağ asitleri kaslarda PKCλ ve PKCζ aktivasyonunu da bozmaktadõr (Kim ve ark., 2002). Ayrõca aşõrõ Açil-CoA ve AçilCoA aracõlõğõyla oluşan seramid gibi ara ürünler Akt-1 aktivitesini değiştirmektedir (Chavez ve ark., 2003). Karaciğerde yağ asitlerinin insülin aracõlõ glukoz ve lipid metabolizmasõ üzerindeki etkileri farklõlõk göstermektedir. Yağ asitleri karaciğerde glukoz yapõmõnõ arttõrõrken insülinin glukoz yapõmõnõ inhibi edici özelliğini de azaltmaktadõrlar (Boden ve ark., 2002). İnsüline rezistan bireylerde yapõlan çalõşmalarda mitokondriyal oksidatif fosforilasyonda oluşan bir bozukluğun kaslarda trigliserid ve lipid birikimine neden olduğu gösterilmiştir (Kelley ve ark., 2002; Petersen ve ark., 2003; Petersen ve ark., 2004). Ayrõca obez kemirgen modellerde endoplazmik retikulum gibi subsellüler organellerin de insülin rezistansõndaki mekanizmalara eşlik ettiği öne sürülmüştür. Endoplazmik retikulumlarõ olmayan farelerde c-Jun N-terminal kinaz-1 gibi bazõ enzimlerin hiperaktivasyonu sonucunda IRS-1’in serin rezidüleri fosforillenerek insülin rezistansõnõn geliştiği gösterilmiştir (Ozcan ve ark., 2004). İnsülin aracõlõ sinyal yolaklardaki bu biyokimyasal değişiklikler metabolik sendromda da insülin aracõlõ glukoz transport ve metabolizmasõnda azalmayla sonuçlanmaktadõr. 6 Şekil 1.2. İnsülin Rezistansõnõn Patofizyolojisi 1.1.3 Glukoz Düzenlenmesindeki Bozukluk İnsülinin glukoz metabolizmasõ üzerindeki etkisinin bozulmasõ sonucunda karaciğerde glukoz yapõmõ artarken periferal dokularda ise glukoz uptake’ i ve metabolizmasõnda azalma görülmektedir. İnsülin etkisindeki bozukluğu dengeleyerek öglisemiyi sağlamak için daha fazla insülin salgõlanarak dolaşõma katõlmaktadõr. salgõlanmasõnda Eğer bu azalma kompensatuvar görülür. İnsülin mekanizma bozulursa insülin rezistansõnda pankreasõn adacõk hücrelerinde glukoza bağlõ olarak gelişen insülin salgõlanmasõ zõt bir düzenlenme göstermektedir. Bu duruma özellikle serbest yağ asitleri neden olmaktadõr. Serbest yağ asitleri insülin salgõlanmasõnõ uyarabilmesine karşõn, yağ asitlerinin sürekli yüksek konsantrasyona maruz kalma sonucunda pankreasõn adacõk hücreleri zarar görerek insülin salgõlanmasõ bozulmaktadõr (Lee ve ark.,1994). Buna lipotoksisitenin neden olduğu öne sürülmektedir (Yaney ve ark., 2003; Boucher ve ark.; 2004; Joseph ve ark., 2004). 7 İnsülin kendi salõnõmõnõ da düzenleme özelliği göstermektedir. İskelet kasõnda insülin reseptörleri çõkarõlan kemirgenlerde hipergliseminin oluşmamasõ bunu kanõtlamaktadõr (Bruning ve ark., 1998). Ancak beta hücrelerindeki insülin reseptörleri çõkarõldõğõnda glukoz intoleransõ ve diabet oluştuğu belirlenmiştir (Kulkarni ve ark., 1999). Genetiksel olarak diabete yatkõnlõk gösteren insanlarda insülin rezistansõnõn beta hücrelerinin çevresinde oluşturduğu baskõ glukoz intoleransõna ve yüksek oranda diabete neden olmaktadõr. Diabetin ateroskleroz için en önemli risk faktörlerinden biri olduğu birçok çalõşmada gösterilmiştir (Bonora ve ark., 2000; Willeit ve ark., 2000). Bu nedenle diabet, kardiyovasküler morbidite ve mortalite artõşõna neden olmaktadõr. Diabet erkeklerde myokard infarktüsünü 2 kat kadõnlarda ise 4 kat arttõrõr. Bu açõdan diabettin neden olduğu kardiyovasküler hastalõklardan ölümlerin kanser ve başka hastalõklardan daha yüksek olmasõ sürpriz değildir (Gu ve ark., 1998; De Marco ve ark.,1999). Öte yandan, açlõk glukozu ve glukoz toleransõnõn bozulduğu pre-diabetik dönemde de kardiyovasküler risk artmaktadõr (The DECODE Study Group, 2001; Khaw ve ark., 2001). Bu durum, Tip 2 diabette glukoz kontrolünün iyileştirilmesine karşõn kardiyovasküler hastalõklarda belirgin bir azalma olmamasõnõn nedenini açõklamaktadõr (United Kingdom Prospective Diabetes Study Group, 1998). Diabetik bireylerde glukoz düzeylerinin sürekli olarak normoglisemik sõnõrlarda tutulmasõ kardiyovasküler hastalõk oranõnda belirgin bir azalma oluşturmaktadõr. Plazma glukoz değerlerinin 100mg/dl’den (bozulan açlõk glukoz düzeyi-IFG) daha düşük olmasõ gerekmektedir (Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus, 2003). 1.1.4. Obezite Metabolik sendrom 20. yüzyõlõn başlarõndan beri çok iyi bilinmesine karşõn obezitenin sendromla birlikte anõlmasõ ancak dünyadaki obezite oranõndaki artmayla olmuştur. Ancak insülin rezistansõ obez bireylerin yanõ sõra normal ağõrlõktaki bireylerde de görülebilmektedir (Ruderman ve ark., 1998). Metabolik sendromun belirlenmesindeki kriterlere bel çevresinin genişliği de eklenmiştir (Alberti ve ark., 1998; NCEP, 2001; Balkau ve ark., 1999). İsviçrede 20 yõl önce yapõlan çalõşmalarda yüksek bel-kalça oranõna sahip bireylerin yüksek tip 2 diabet (Ohlson 8 ve ark., 1985; Björntorp ve ark., 1991) ve kardiyovasküler hastalõk (Larsson ve ark., 1984; Lapidus ve ark., 1984) riski taşõdõklarõ belirlenmiştir. Son zamanlarda yapõlan çalõşmalarda bel çevresindeki genişlemenin viseral yağlanmanõn bir göstergesi olduğu ve bel çevresindeki yağ artõşõnõn ise metabolik bozukluk ve kardiyovasküler hastalõk gelişimi için risk faktörü olduğu gösterilmiştir (Boyko ve ark., 2000; Fujimoto ve ark., 1999). Bel çevresindeki genişleme ciltaltõ adipoz dokusundaki artõştan mõ yoksa viseral dokudaki artõştan mõ kaynaklandõğõ tartõşõlmaktadõr. Tomografik veya magnetik rezonans yöntemiyle yağlanma tipi arasõndaki farklõlõklar saptanabilmektedir (Lee ve ark., 2004). Viseral adipoz dokulardaki artõşa adipoz dokudan karaciğere (splankinik dolaşõm yoluyla) yağ asitlerinin geçişlerindeki artõşõn neden olduğu düşünülmektedir. Abdominal bölgedeki cilaltõ yağlanma ise sistemik dolaşõma geçen lipoliz ürünlerinin karaciğer metabolizmasõ üzerinde oluşturduğu direkt etkiler sonucunda oluşmaktadõr. Sonuçta karaciğerde glukoz yapõmõ ve lipid sentezinde ve fibrinojen ve PAI-1 gibi protrombotik proteinlerin salõnmasõnda artma olmaktadõr (Aubert ve ark., 2003). Adipoz doku dağõlõm mekanizmalarõ arasõndaki farklõlõğa karşõn metabolik sendromda ciltaltõ ve viseral yağlanma artõşõ arasõnda farklõlõk klinik olarak saptanamamaktadõr. Serbest yağ asitleriyle ilişkili öne sürülen bu mekanizmalara karşõn bel çevresinde viseral yağlanmanõn görüldüğü Asya kökenlilerde ve Hintlilerde (Bajaj ve ark., 2004), cilaltõ yağlanmanõn görüldüğü Afro- Amerikalõlara göre daha yüksek oranda metabolik sendrom görülmektedir (Tanaka ve ark., 2003). Obezitenin kardiyovasküler hastalõklarda bağõmsõz bir rol oynadõğõ konusunda pek çok tartõşma vardõr. Obez bireylerde kardiyovasküler hastalõk oranõ obez olmayanlara göre daha yüksektir (Kannel ve ark., 1967; Haris ve ark., 1993). Obez bireyler yüksek kardiyovasküler hastalõk riskine mi sahiptir yoksa obezitenin kendisi mi kardiyovasküler hastalõklar için bağõmsõz bir risk oluşturur tam olarak bilinmemektedir. Ancak, obeziteye, sõklõkla tip 2 diabet, dislipidemi ve hipertansiyon gibi bilinen risk faktörlerinin de eşlik etmesi (Knowler ve ark., 1981; Stamler ve ark., 1978) obezitede kardiyovasküler risk oranõnõn daha fazla yükselmesine neden olmaktadõr. Obezitenin bu faktörlerden bağõmsõz bir risk oluşturduğunu aydõnlatmak için daha fazla çalõşma yapõlmalõdõr (Huber ve ark., 1983; Manson ve ark., 1990). 9 1.1.5. Hipertrigliseridemi Serbest yağ asitlerinin karaciğere geçişlerindeki artõş VLDL (apo-B) salõnmasõna neden olmaktadõr (Lewis ve ark., 1995). Bu prosesteki insülin etkinliği kompleks bir mekanizma göstermektedir. İnsülin rezistansõnda serbest yağ asitlerinin karaciğere geçişlerinin artmasõ karaciğerde trigliserid sentezinin artmasõna yol açmaktadõr. Ancak fizyolojik şartlarda insülin VLDL’ nin salgõlanmasõnõ ve dolaşõma geçmesini baskõlamaktadõr. Bu etki insülinin apo-B degradasyonu üzerindeki etkisinden kaynaklanmaktadõr (Taghibiglou ve ark., 2002). İnsülin trigliserid sentezinden sorumlu enzimlerin aktivitesinde ve birçok genin transkripsiyonunda artmaya neden olarak lipojenik etkiler de gösterir (Foufelle ve ark., 2002). İnsülin rezistansõnõn neden olduğu değişikliklerde bu yolağõn sorumlu olup olmadõğõ henüz tam olarak yanõtlanamamõştõr. Ayrõca insülin rezistansõnda periferal dokulardaki lipoprotein lipaz (özellikle adipoz doku) enzim konsantrasyonlarõnda da azalma görülmektedir (Eckel ve ark., 1995). Lipoprotein lipaz enzimindeki değişikliklere hipertrigliseridemiden daha çok VLDL sentezindeki artõş da eşlik etmektedir. Ne var ki, hipertrigliseridemi insülin rezistansõnõn varlõğõnõ en çok yansõtan ve metabolik sendromun teşhisindeki en önemli kriterlerden biridir. Metabolik sendromda HDL kolesterol azalmaktadõr. Bu azalma HDL sonuçlanmaktadõr. kompozisyonunda ve metabolizmasõnda Hipertrigliseridemi varlõğõnda, HDL değişikliklerle içindeki kolesterollerin azalmasõ, trigliseridlerin küçük ve yoğun partiküllerdeki çeşitliliğin artmasõyla birlikte lipoproteinlerin kolesterol ester içeriğinde azalmayla sonuçlanõr (Murakami ve ark., 1995). Lipoprotein kompozisyonundaki bu değişiklik dolaşõmdan HDL kolesterol uzaklaştõrõlmasõnõ arttõrmaktadõr (Brinton ve ark., 1991). HDL ile birlikte LDL kompozisyonunda da benzer değişiklikler oluşmaktadõr. HDL partiküllerinin sadece periferal dokulardan karaciğere kolesterol taşõnmasõnda rol oynamadõğõ (Lewis ve ark., 2005) aynõ zamanda damar duvarõnda anti-inflamatuvar ve anti-oksidan etkinlik oluşturduğu da saptanmõştõr (Navab ve ark., 2005). Bu nedenle son zamanlarda düşük HDL kolesterol, LDL kolesterol artõşõndan bağõmsõz olarak kardiyovasküler hastalõklar için risk faktörleri arasõna girmiştir. Açlõk serum trigliserid düzeyi >2mmol/l olduğunda hemen hemen bütün hastalarda LDL oranõ yükselmektedir (De Graaf ve ark., 1993; Manzato ve ark., 1993). LDL kompozisyonundaki bu değişikliklere esterleşmemiş kolesterolün azalmasõ, esterleşmiş kolesterol ve LDL- trigliseridin artmasõ neden olmaktadõr (Halle ve ark., 10 1999; Kwiterovich ve ark., 2002). Düşük yoğunluklu LDL yüzen LDL ye göre daha çok aterojenik özellikler göstermektedir. Endotel için daha toksik olmasõ, endotel membranõndan geçişinin daha kolay olmasõ, glikozaminoglikanlara daha iyi yapõşmasõ, kolaylõkla oksidasyona uğramasõ, makrofajlarda monosit kaynaklõ süpürücü reseptörlere daha selektif olarak bağlanmasõ daha fazla aterojenik olabilmesine yol açmaktadõr (Packard ve ark., 1996; Krauss,1995). Ancak bu tartõşma tam olarak kabul görmemiştir (Lada ve ark., 2004). Bazõ çalõşmalarda LDL kompozisyonundaki değişikliklerin kardiyovasküler hastalõklar için bağõmsõz bir risk faktörü olduğu gösterilmiştir (Zambon ve ark., 1999). Hipertrigliserideminin kardiyovasküler hastalõklarda bağõmsõz rolü olduğu ise daha başka bir bilimsel tartõşma konusudur. Ancak, son yõllarda lipid profilindeki anomalilerin risk yarattõğõ konusunda fikir birliğine varõlmõştõr (Hokanson ve ark., 1996; Gotto ve ark., 1998). Daha yakõn zamanda yapõlan çalõşmalarda orta düzeyde bir hipertrigliserideminin bile myokard infarktüsü ve felç riskini arttõrabileceği bildirilmiştir (Miller ve ark.,1998; Tane ve ark.,2001). Hipertrigliseridemide kardiyovasküler hastalõk riski hiperkolesterolemiye göre daha düşüktür. Ancak trigliseridce zengin VLDL’ nin vasküler hasarlanmada direkt rol oynadõğõ (Halle ve ark., 1999) ve aşõrõ VLDL’ nin aterosiklerotik prosesin erken dönemi ile ilişkilendirilen LDL oluşumuna yol açtõğõ da bilinmektedir (Ross ve ark., 1999). 1.1.6. Hipertansiyon İnsülin rezistansõ ve hipertansiyon arasõndaki ilişki ve bu ilişkiye eşlik eden çeşitli mekanizmalar çok iyi bilinmektedir (Ferrannini ve ark., 1987). İnsülin intravenöz olarak vazodilatör etki oluşturmaktadõr. Öte yandan, böbreklerden sodyum tutulumunu da arttõrmaktadõr (DeFronzo ve ark., 1975). İnsülin rezistansõnda vazodilatör etkiler kaybolurken (Tooke ve ark., 2000) sodyum reabsorbsiyonu ise korunmaktadõr (Kuroda ve ark., 1999). İnsülin, metabolik sendromlu beyaz bireylerde sodyum reabsorbsiyonunu arttõrken Afrikalõlarda ve Asyalõlarda ise bu etkiyi göstermemektdir (Barbato ve ark., 2004). Ayrõca yağ asitlerinin de doğrudan vazokonstriktör etkilere aracõlõk ettiği gösterilmiştir (Tripathy ve ark., 2003). İnsülin sempatik sinir sistemini de aktive etmektedir (Anderson ve ark., 1991) ve bu etki büyük olasõlõkla insülin rezistansõnda korunmaktadõr. 11 Kan basõncõndaki artõşõn myokard infarktüsü ve felç riskindeki artõşa eşlik ettiği birçok çalõşmada gösterilmiştir (Kannel ve ark., 1971, Rutan ve ark., 1988). Daha yakõn zamanda yapõlan çalõşmalarda kan basõncõndaki ufak bir artõşõn bile klinik açõdan risk taşõdõğõna dikkat çekilmektedir (Vasan ve ark., 2001). Hipertansiyon, damar duvarõna hasar vererek endotel disfonksiyona neden olur (Panza ve ark., 1990 ). Endotel disfonksiyonu ise aterosiklerotik prosesin ilk adõmõdõr ve bu durum klinik vasküler olgularla sonuçlanabilmektedir (Halcox ve ark., 2002; Targonski ve ark., 2003). 1.1.7 Mikroalbüminüri İdrarda albümin atõlõmõnõn 30mg/gün’ den 300mg/gün’ e yükselmesi başlamakta olan diabetik nefropatinin biyokimyasal işareti olarak düşünülmektedir. Bu durum proteinüri ve diabettin son evresinde görülen renal hastalõklarla sonuçlanmaktadõr (Viberti ve ark., 1988). Öte yandan, mikroalbuminüri endoteliyal disfonksiyonun bir göstergesi olduğu da bildirilmiştir (Stehouwer ve ark., 2002). Mikroalbüminüri hem diabetik hem de diabetik olmayan bireylerdeki kardiyovasküler hastalõklar için bir risk faktörüdür (Valmadrid ve ark., 2000; Borch-Johnsen ve ark., 1999). Mikroalbuminüri düzeylerinin normalden daha yüksek seviyelere çõkmasõyla ateroskleroz riskinin arttõğõ da bildirilmiştir (Klausen ve ark., 2004). 1.2 İnsülin Rezistansõ ve Diabetik Kardiyomyopati Tip 2 diabet genetiksel yatkõnlõk kadar modern yaşam tarzõnõn getirdiği bir hastalõk olmuştur. Dünyada yaklaşõk 143 milyon hasta diabetiktir. Son 10 yõlda bu sayõ yaklaşõk 5 kat artmõştõr (Saltiel ve ark., 2001; King ve ark.,1998). Diabetik hastalardaki ölüm nedenlerini çoğunlukla kardiyomyopati şeklinde görülen kardiyovasküler komlikasyonlarõn oluşturduğu bilinmektedir (Stamler ve ark.,1993). Diabet gibi kalp hastalõğõ görülme oranõ da batõlõ toplumlarda sürekli olarak yükselmektedir (American Heart Association. 2000). Son zamandaki veriler ABD’ deki 16 milyon diabetik hastanõn üçte ikisinden fazlasõnõn kalp ya da dolaşõm sistemi hastalõklarõndan öleceğini ortaya koymaktadõr. Öte yandan, bu hastalarõn üçte birinin henüz glukoz düzeyleri “diabetik” seviyede olmasa da kardiyovasküler risk 12 taşõmalarõ daha tehlikeli bir durumun habercisi olmaktadõr. İnsülin rezistansõ ve kalp yetmezliği dünyada epidemik olarak birlikte en sõk rastlanan hastaklõklardõr. Uzun süreli çalõşmalarda insülin rezistansõnõn hem diabetik hem de diabetik olmayan bireylerde bilinen risk faktörlerinden bağõmsõz bir kardiyovasküler risk faktörü olduğu gösterilmiştir (Hanley ve ark., 2002; Hedblad ve ark., 2002; Robins ve ark.; 2003). Tip 1 ve Tip 2 diyabetik hastalarda hipertansiyon ya da makrovasküler hastalõklar oluşmadan önce sistolik ve diyastolik ventrikül fonksiyonlarõnõn bozulmasõ “diyabetik kardiyomyopatiye” özgü bir durumdur (Celentano ve ark.,1995; Galderisi ve ark., 1991) ve bunun ötesinde glukoz intoleransõ oluşmadan önce bile belirgin kardiyak disfonksiyon geliştiği saptanmõştõr (Schaffer ve ark., 1991; Factor ve ark., 1996). Koroner ateroskleroz ve hipertansiyonu olmayan diabetik hastalarda ventriküler disfonksiyon geliştiğinin belirlenmesi “diabetik kardiyomyopati” nin klinik yapõsõnõ ortaya koymuştur (Francis ve ark., 2001; Picano ve ark., 2003; Avogaro ve ark., 2004; Adeghate ve ark., 2004). Kalp kasõ bozukluğu ve diabet arasõndaki ilişkinin belirlenmesi 1881 yõlõna kadar gitmektedir. 1954 yõlõnda Lundback bu bozukluğu “diabetik anjiyopati” olarak tanõmlarken, “diabetik kardiyomyopati” isimlendirmesi ilk kez 1972’ de Rubler tarafõndan yapõlmõştõr. Diabetik kardiyomyopatinin önemi bilinmesine karşõn, myokardiyal yapõ ve fonksiyon değişikliğine neden olan hücresel ve moleküler bozukluğun kompleks ve multifaktöriyel doğasõ halen tam olarak anlaşõlamamõştõr. Son 30 yõlda diabet ve kalp yetmezliği arasõnda aterosklerotik kardiyovasküler hastalõklardan bağõmsõz olarak gelişen ilişkinin epidemiyolojisi daha iyi anlaşõlagelmiştir. Koroner arter hastalõğõ öyküsünün yanõ sõra yaş, kan basõncõ, kilo, kolesterol gibi faktörler diabetik hastalarda kalp yetmezliği riskini sürekli olarak arttõrmaktadõr (Ho ve ark.,1993; Kannel ve ark.,1974). Diabette sistolik fonksiyon bozulmaksõzõn diastolik disfonksiyon sonucu kalp yetmezliği oluşmaktadõr (Kitzman ve ark., 2001; McMurray ve ark., 2000). Son zamanlardaki bulgular diabetik hastalarda aynõ yaştaki sağlõklõ bireylere göre %75 olasõlõkla nedeni bilinmeyen idiyopatik dilate kardiyomyopati oluştuğu gösterilmiştir (Bertoni ve ark., 2003). İskemik kalp hastasõ olan tip 2 diabetik hastalarda myokardiyal insülin rezistansõ genel bir karakteristik olmamasõna karşõn (Galderisi ve ark., 1997), insülin duyarlõlõğõnõn, iyi kontrol edilen tip 2 diabetik hastalarda bile azaldõğõnõ gösteren çalõşmalar vardõr (Bonora ve ark., 2002). İnsülin rezistanslõ sõçanlarda yapõlan bir 13 çalõşmada myosit kontraktilitesinde değişiklik olduğu gösterilmiştir (Hintz ve ark., 2002). Başka bir çalõşmada ise sukrozla beslenerek insülin rezistansõ oluşturulmuş sõçanlarda kardiyomiyosit anomalilerinin oluştuğu ve metformin tedavisinin insülin rezistansõnõ önleyerek kardiyomiyosit disfonksiyonuna engel olduğu bulunmuştur (Dutta ve ark., 2001). Bu sonuçlar sol ventrikül hipertrofisi ve diastolik disfonksiyon gelişmiş ancak hipertansif olmayan tip 2 diabetik hastalarda insülin duyarlõlõğõnõ arttõrõcõ troglitazon kullanõlmasõyla yapõlan bir çalõşmayla da desteklenmiştir (Hirayama ve ark., 2001). İnsülin rezistansõnõn, diabetik olmayan bireylerde sol ventrikül hipertrofisi (Paternostro ve ark., 1999) ve sol ventrikül kütle (Davis ve ark., 2002) artõşõna eşlik ettiği gösterilmiştir. Ayrõca hipertansif ve hipertansif olmayan 140 diabetik bireyde, açlõk insülin düzeylerinin sol ventrikül kütle artõşõyla ilişkili olduğu bulunmuştur (De Kreutzenberg ve ark., 2000). Myokard infarktüsü ve kalp yetmezliği öyküsü olmayan, farklõ düzeylerde glukoz toleransõna (normal glukoz toleranslõ, bozuk glukoz toleranslõ, bozuk açlõk glukozlu, yeni diabetik) sahip 2623 kişinin (1514’ ü kadõn) katõldõğõ Framingham çalõşmalarõnda insülin rezistansõnõn sol ventrikül kütle artõşõyla ilişkisi sadece kadõnlarda belirlenmiştir. Bununla birlikte insülin rezistansõ ve sol ventrikül kütlesi arasõndaki ilişkiye aynõ zamanda obezitenin de katkõsõnõn olduğunun altõ çizilmiştir (Rutter ve ark., 2003). Bu yüzden, insülin rezistansõ diabetik kalpteki yapõsal değişiklere eşlik etmesine karşõn bu anomalide tek başõna bağõmsõz belirleyici bir faktör olarak görülmemektedir. Tip 2 diabetin preklinik dönemde sistolik ve diastolik disfonksiyonda daha etkili olduğu bulunmuştur. Hipertansiyon ve koroner arter hastasõ olmayan tip 1 ve tip 2 diabetik hastalarda yapõlan bir çalõşmada erken mitral pik diastol hõzõnõn, geç mitral pik diastol hõzõna oranõnõn tip 2 diabetiklerde daha belirgin olarak azaldõğõ saptanmõştõr. Bu bulgu, tip 1 ve tip 2 diabetik hastalarda sistolik parametrelerinin normal, ancak diastolik parametrelerinin bozulduğunun bulunmasõyla desteklenmiştir. Bu çalõşmada ayrõca tip 2 diabetik hastalarda ventriküler dolumun tip 1 diabetiklere göre daha belirgin olarak bozulduğu da bulunmuştur. Normotansif, 40 tip 2 diabetik hastanõn %55’ inde (22) sistolik disfonksiyon, %7,5, ’ unda (3) kardiyak iskemiyle birlikte elektrokardiyografik değişiklikler, %40’ õnda (16) sol ventrikül hipertrofisi saptanmõştõr (Mbanya ve ark., 2001). 14 Tip 2 diabette glisemik kontrol ve serum IGF-1 düzeyleri arasõnda yakõn ilişki vardõr. Glisemik kontrol kötüleştikçe IGF-1 düzeylerinde düşme gözlemlenir. IGF-1’ in miyokardiyal apopitozisi baskõladõğõ ve çeşitli deneysel kardiyomyopati modellerinde myokardiyal fonksiyonlarõ iyileştirdiği bulunmuştur. Belirgin sistolik disfonksiyonu olmayan tip 1 ve tip 2 diabetik hastalarda diastolik disfonksiyonun her iki grupta da geliştiği bulunmuş ancak ventriküler dolumdaki bozulmanõn tip 2 diabetiklerde daha belirgin olduğu saptanmõştõr. Şekil 1.3. Diabetik Kardiyomyopati 15 1.2.1 Diabetik Kardiyomyopati Gelişim Dönemleri Diabetik kardiyomyopati iki dönemli olarak tanõmlanmaktadõr. İlk dönem kõsa sürelidir ve fizyolojik adaptasyonlarõn metabolik değişimlere yansõmalarõ görülmektedir. İkinci dönemde ise myokard oluşan dejeneratif değişiklikleri ancak sõnõrlõ ölçüde tolere edebilmektedir. Diabetin erken döneminde yapõlan terapiler sonuncunda kardiyak değişiklikler geciktirilebilmekte ya da daha kalõcõ bozukluklara geçiş engellenebilmektedir. Ne var ki, metabolik karakteristikler, lipit profilleri ya da bireysel farklõlõklar gibi çeşitli faktörler diabetik kardiyomyopati gelişim prosesini etkilemektedir. Diabetik hastalarõn hepsi bu faktörlerden aynõ ölçüde etkilenmediklerinden diabetik kardiyomyopatinin klinik yansõmalarõ da çeşitlilik göstermektedir (Fang ve ark., 2004). 1.2.1.1 Erken Dönem Diabetik kardiyomyopati; GLUT4 düzeylerinde azalma, serbest yağ asitlerinde artma, karnitin eksikliği gibi metabolik bozukluklar, kalsiyum dengesindeki değişiklikler sonucunda insülin rezistansõ ve hipergliseminin erken döneminde gelişmeye başlamaktadõr. Diabetik kardiyomyopatinin bu döneminde çok belirginleşmeyen myokardiyal değişiklikler görülmektedir. Sol ventrikül çapõ, duvar kalõnlõğõ ve kütlesi normaldir. Bu dönemde sadece myositte subsellüler değişiklikler gözlemlenmiştir. Kardiyak disfonksiyon sadece gerilme, gerilme hõzõ, myokardiyal doku hõzõ gibi hassas yöntemlerle saptanabilmiştir. Endoteliyal disfonksiyon da bu dönemde görülmektedir (Fang ve ark., 2004). 1.2.1.2 Orta Dönem Kalsiyum iletimi ve yağ asiti metabolizmasõ bozukluklarõ gibi hücresel değişimler miyosit apoptozisi ve nekrozu, anjiyotensin II, TGF-β1 artõşõ ve orta düzeyde kardiyak otonomik nöropati (KON) gelişimine yol açmaktadõr. Bu değişimler myosit hasarõ, myokardiyal fibrozis ve daha ilerleyen dönemde düşük ejeksiyon fraksiyonuna yol açabilecek anormal mitral akõşla sonuçlanmaktadõr. Bu dönemdeki diabetik kardiyomyopati myosit hipertrofisi ve myokardiyal fibrozisle karakterizedir. 16 Diabetik kardiyomyopatinin bu dönemindeki bireylerde sol ventrikül çapõ ve kütlesinde artma ve duvar kalõnlaşmasõ gibi ufak yapõsal değişiklikler ve belirgin diastolik ve sistolik fonksiyon değişiklikleri görülmektedir. Myokardiyal damar yapõsõnda gözlenebilen lezyonlar henüz bu dönemde belirginlik kazanmamõştõr (Fang ve ark., 2004). 1.2.1.3.Geç Dönem Metabolizma ve myokardiyal fibroziste daha farklõ bozukluklarõn gelişmesi myokardiyal mikrovasküler değişikliklerle sonuçlanõr. Bu dönemdeki diabetik kardiyomyopati hem miyokardiyal mikrovasküler yapõsõndaki hem de fonksiyonundaki değişimler ve bunlara çoğunlukla eşlik eden mikrovasküler spazmlarla karaterizedir. Kardiyak yapõ ve fonksiyon değişiklikleri belirginleşmiştir. Diabetik kardiyomyopatinin bu dönemine çoğunlukla hipertansiyon ve diabette görülen iskemik kalp hastalõklarõ eşlik etmektedir (Fang ve ark., 2004). 17 Dönem Karakteristik Fonksiyonel Özellik GLUT4↓, Erken Dönem Serbest Asidi↑, Yağ Diastolik olasõlõğõ, +2 Ca dengesi Değişiklikleri, ATII↑, IGF-I↓, TGF-β1↑, Orta KON Strain, Normal Sol Ventrikül Büyüklüğü, Duvar Kalõnlõğõ ve Kütlesi Strain Rate, Miyokardiyal Doku Hõzõ ve Orta Dönem disfonsiyon Yöntem Normal Ejeksiyon Fraksiyonu İnsülin Rezistansõ Apoptozis Nekroz, Belirginleşmeyen fonksiyonel anomaliler, Kullanõlan Yapõsal Özellik Anormal diastolik disfonksiyon, Hafif Normal ya da hafif azalmõş ejeksiyon fraksiyon duvar kalõnlõğõ ve artmõş ventrikül sol kütlesi, büyüklüğü Şiddette EKG gibi klasik yöntemler, Gerim, Gerim Hõzõ, Miyokardiyal Doku Hõzõ Mikrovasküler değişiklikler, Geç Hipertansiyon, Dönem KON, Anormal diastolik disfonksiyon ve ejeksiyon fraksiyon Şiddetli KON Tablo 1.2. Diabetik Kardiyomyopati Dönemleri Belirgin olarak artmõş sol ventrikül büyüklüğü, duvar kalõnlõğõ ve kütlesi Klasik Yöntemler (EKG) 18 1.2.2.Diabetik Kardiyomyopatiye Neden Olan Hücresel Mekanizmalar Diabette genel olarak hiperlipidemi, hiperinsülinemi ve hiperglisemi olarak bilinen 3 temel metabolik bozukluk görülür. Hiperlipidemi; trigliserid ve NEFA (esterleşmemiş serbest yağ asitleri) düzeylerindeki artõş sonucunda oluşmaktadõr. Hiperinsülinemi ise diabetin erken döneminde görülür ve ardõndan pankreatik hücresel hasar sonucunda hiperglisemi gelişmektedir. Tip 1 diabette tip 2 diabetten farklõ olarak hiperinsülinemi evresi görülmeksizin hiperglisemi oluşmaktadõr. Bunun yanõnda, vücut ağõrlõğõndaki ve adipokinlerdeki değişiklikler de diabetteki kardiyovasküler patofizyolojiye yol açmaktadõr. Diabette NEFA düzeylerinin artmasõ, insülin etkisinin değişmesi ve hiperglisemi kardiyak fenotipin değişmesini tetiklemektedir. Kardiyomyositlerdeki metabolik bozukluklarõn hücresel etkilerinin anlaşõlmasõ kardiyak yapõsal ve fonksiyonel değişikliklerin tahmin edilmesinde yararlõ olabilir. Hücresel ve moleküler çalõşmalar diabette kardiyak disfonksiyonun patogenezini tetikleyen olasõ mediyatörlerin, effektörlerin ve metabolik hedeflerin belirlenmesini sağlamõştõr (Şekil 1.3) (Indu ve ark., 2006). Şekil.1.4. Diabetin yol açtõğõ Kardiyomyopatinin Hücresel Mekanizmalarõ 19 1.2.3. Metabolik Bozukluklar 1.2.3.1. Glukoz Kullanõmõndaki Değişiklik Kardiyomyositlerin glukoz kullanõmõndaki azalma sonucu spesifik kalp kasõ bozukluklarõ gelişmektedir (Rodrigues ve ark., 1998). İzole diabetik kardiyomyositlerde (Chen ve ark., 1984) ve diabetik hastalarda (Ohtake ve ark.,1995) myokardiyal glukoz kaynaklarõnda ve kullanõmõnda azalma oluştuğu gözlenmiştir. Glukoz, hücreiçine spesifik taşõyõcõlarõyla (GLUT-1-5) girmektedir (Gould ve ark., 1992). Bu taşõyõcõlardan sadece GLUT-1 (insülin bağõmsõz tip) ve GLUT-4 (insülin bağõmlõ tip) kalpte bulunmaktadõr (Young ve ark.,1997). Diabetik kalpte hücre içindeki glukoz taşõyõcõlarõnõn (GLUT 1 ve 4) (Eckel ve ark., 1990, Garvey ve ark.,1993) azalmasõ sarkolemal membrana geçiş hõzlarõnda yavaşlamaya neden olarak miyokardiyal glukoz tüketimini azaltmaktadõr. İnsülin terapisi glukoz taşõyõcõlarõndaki azalmayõ düzeltmektedir (Garvey ve ark.,1993; . Russell ve ark., 1998). GLUT-1 esas olarak sarkolemmal membranda bulunur ve bazal durumdaki glukoz taşõnõmõndan sorumlu olduğu düşünülmektedir. Sadece özel koşullarda GLUT-4’ ün %1’i sarkolemmal membranda yeralmaktadõr (Slot ve ark., 1991). İnsülin uyarõlmasõ sonucunda GLUT-4’ ün hücreiçindeki havuzdan T-Tübülleri ve Sarkolema translokasyonu hõzlanõr (Slot ve ark., 1991; Barnard ve ark.,1992). İnsülin rezistansõ ve hipertrofi gelişmiş spontan hipertansif sõçanlarõn kalplerinde GLUT-4 ekspresyonlarõnõn azaldõğõ bulunmuştur (Paternostro ve ark.,1995). Glukoz kalp için özel öneme sahip bir substrattõr. Çünkü diğer substratlara göre metabolizmasõndaki oksijen tüketiminin daha az olmasõ özellikle iskemik durumlarda glukozu daha önemli bir hale getirmektedir. İnsülin rezistansõ ve Tip 2 diabette dolaşõmdaki serbest yağ asitlerinin artmasõ da serbest yağ asiti oksidasyonundaki piruvat dehidrojenaz enzim kompleksini baskõlayarak glukoz oksidasyonun azalmasõna neden olmaktadõr (Rodriques ve ark.,1997). 20 1.2.3.2.Serbest Yağ Asidi Metabolizmasõ Adipoz dokudaki lipolizin artmasõ sonucunda dolaşõmdaki yağ asitleri artmaktadõr. Serbest yağ asitleri (NEFA) periferal insülin rezistansõnõ daha da arttõrarak hücre ölümünü tetiklemektedir. Dolaşõmdaki NEFA artõşõ miyositlerde hücre içine glukoz taşõnmasõndaki bozulmanõn yanõ sõra glukoz oksidasyonunu da baskõlayarak myositlerin glukoz kullanõmõnõ daha fazla azaltmaktadõr. NEFA’ nõn artmasõ metabolizmalarõ sõrasõnda myokardõn oksijen gereksinimini daha fazla artmasõna neden olmaktadõr. Ayrõca yağ asidi metabolizmasõnda ortaya çõkan ara metabolitler kalp için toksik etkiler oluşturabilmektedir. Bütün bu değişiklikler myokardiyal performansõ bozarak ciddi morfolojik değişikliklere yol açmaktadõr (Rodrigues ve ark., 1998; Nakayama ve ark., 2001). NEFA, sadece hücresel insülin rezistansõnõn gelişiminde rol oynamaz bundan başka myokardiyal kontraktil disfonksiyon gelişimine de yolaçar. NEFA hücresel insülin sinyalizasyonunu çeşitli mekanizmalarla değiştirerek İnsülin rezistansõ ve kompensatuvar hiperinsülinemi gelişimine neden olmaktadõr (Shulman ve ark., 2000; Birnbaum ve ark., 2001; Kim ve ark., 2001) (Şekil1.3). PKC-Ө ↑ LEPTİN↑ NEFA ↑ NE ↑ ↑ IκBKinaz PTEN ↑ ↓ Akt-1 OBEZİTE IRS-1 ↓ İnsülin ↑TNF-α Palmitoyil-CoA Hiperİnsülinemi ↑ Seramid Apoptozis Şekil:1.5. NEFA larõn Hiperinsülinemi oluşumu üzerindeki etkileri 21 22 Hiperinsülinemi, kardiyomyopatide hipertrofi gelişimini önemli ölçüde tetiklemektedir. NEFA atipik PKC θ ve serin/treonin kinazõ aktive ederek IκB kinazõn fosforilasyonuna neden olmaktadõr. Aktive olan IκB kinaz, IRS-1’ in (insülin reseptör substrat) serin rezidülerini fosforile etmektedir. Böylece fosfotidilinozitol-3-kinazõn (PI3K) regülatör altünitesi p85’in, IRS-1’ in SH2 alanlarõna bağlanmasõ engellenerek insülinin sinyal iletiminin bozulmasõna yol açmaktadõr. Bu mekanizma iskelet ve adipoz dokuda aktive olmasõna karşõn kalp kasõnda da benzer bir mekanizmanõn olup olmadõğõ kesinlik kazanmamõştõr. Hücre içinde NEFA artõşõ IRS-1/PI3K yolağõnõ etkilemeden de İnsülin sinyalizasyonunu değiştirmektedir (Şekil 1.5). Akt-1 aktivasyonu fosfotidilinozitol 3,4,5trifosfat’õn (PtdIns(3,4,5)P3) N-ucundaki plekstrin alanõna bağlanmasõyla membrana kenetli kinazlar aktive olarak Akt-1’ in katalitik ve regülatör özelliğinden sorumlu serin ve treonin rezidüleri fosforile olmaktadõr (Brazil ve Hemming,. 2001; Lawlor ve Alessi, 2001; Morisco, 2000, Schwartzbauer ve Robbins, 2001). NEFA PPARγ’ nõn doğal bir ligandõ olduğu için fosfatazlarõn upregülasyonunu indükleyebilirler. PtdIns(3,4,5)’ ün defosforile olmasõna yol açarak Akt-1’ in aktivasyonunu önlemektedir (Schwartzbauer ve Robbins, 2001). NEFA, myokardiyal kontraktilite üzerindeki etkilerini İnsülin üzerindeki etkilerinden bağõmsõz olarak da yapmaktadõr (Unger ve ark., 2000). Yeni bulgularda kardiyak miyositlerde Açil coenzimA (CoA) esterlerindeki artõşõn KATP kanallarõnõ açarak miyokardõn kontraktilitesini değiştirebileceği öne sürülmüştür (Liu ve ark., 2001). KATP kanallarõnõn aktive olmasõ aksiyon potansiyelinin kõsaltarak kalsiyum akõşõnõn azalmasõna neden olmakta ve bunun sonucunda da myokardiyal kontraktilite azalmaktadõr. Farelerde PPAR-α reseptörlerinin kardiyak dokudaki ekspresyonlarõnõn artmasõ NEFA uptake’ ini ve hücreiçi akümülasyonu arttõrarak kontraktil disfonksiyona neden olmaktadõr (Finck ve ark., 2002; Huss ve ark., 2005). Kardiyak fenotipte belirgin farklõlaşma olmasõna karşõn bu model diabetin karakteristiklerine sahip değildir. Bu model hücreiçinde aşõrõ lipid birikiminin hiperglisemi ve hiperinsülinemi olmaksõzõn kardiyak kontraktil disfonksiyon yarattõğõ çalõşmalar için uygundur (Finck ve ark., 2002). Yeni çalõşmalarda yağ asidi transport proteini (FATP) aşõrõ eksprese edilen transjenik kemirgen modellerde diastolik disfonksiyonun geliştiği bir kardiyak fenotip gözlenmiştir (Chiu ve ark., 2005). Tip 1 ve tip 2 diabettin genel özelliklerinden biri olan 23 dolaşõmdaki NEFA’ larõn artmasõ sadece insülin rezistansõ ve hiperinsülinemiyi değil kardiyak fonksiyonu da etkilemektedir. Son olarak hücre içinde NEFA’ larõn artmasõ hücre ölümüne direkt olarak katõlmaktadõr. Palmitoyl-CoA ve hücreiçindeki NEFA’ lar arasõndaki reaksiyon sonucu serinler sfingolipit seramidin oluşumuna yol açar ve bu reaksiyon TNF-α’nõn oluşumunu kolaylaştõrõr (Halse ve ark., 2001). Seramid NFκB indüksiyonuyla kaspaz3’ ü aktive eder ve böylece sitokromC salõnõmõ sonucunda hücresel apoptozis uyarõlõr. SitokromC, Poli-(ADPriboz) polimeraz enzimini bloke ederek DNA onarõmõnõ engellemektedir (Zhang ve ark., 2001). NEFA artõşõ bu mekanizmlara lipotoksisiteye neden olabilmektedir (Unger ve ark.; 2000). Lipotoksisite pankreatik hücrelerin azalmasõna neden olmasõna karşõn benzer mekanizmanõn myokardda da olduğu tartõşmalõdõr. Bu nedenle, NEFA’ lar hücresel insülin rezistansõnõ indüklemesinden başka myokardiyal kontraktiliteyi de kardiyomiyosit hücrelerinin ölümüne neden olarak etkilemektedir. Şekil 1.6. Kalpte yağ asitlerinin glukoz kullanõmõnõ inhibe etme mekanizmalarõ. 24 1.2.4.Hiperinsülinemi Özellikle iskelet kasõ ve karaciğerde insülinin bozulan hücresel etkisini dengelemek ve glukoz düzenlenmesinin devamõnõ sağlamak için hiperinsülinemi gelişmektedir10. İnsülin rezistansõ hücresel özelliği gereği belli organ sistemlerine seçicidir. Bu yüzden insülinin metabolik, mitojenik ve damarsal etkileri çeşitlilik gösterir. İnsülinin hücresel etkisi azalmasõna karşõn hiperinsülineminin nasõl kardiyak hipertrofiye neden olduğu bir paradoks oluşturmaktadõr (Ilercil ve ark., 2002; Iacobellis ve ark., 2003; McNulty ve ark., 2003; Ueno ve ark., 2005). Myokard gibi insüline duyarlõ dokularda henüz insülin rezistansõ oluşmadan sistemik hiperinsülineminin etkileri kardiyak dokuda . Bu nedenle, sistemik hiperinsülinemi sonucunda myokartta İnsülinin mitojenik etkileri potansiyelize olarak kardiyak hipertrofi oluşmaktadõr (Ilercil ve ark., 2002; Iacobellis ve ark., 2003; McNulty ve ark., 2003). Hiperinsülinemi kardiyomiyosit hipertrofisine en az 3 hücresel mekanizmayla neden olur.(Şekil1.7). ↑ SNS Gq ↑ İNSÜLİN PKA/CamK P38 MAP KİNAZ (-) ↑ IRS Shc ↑ Rho/Ras PI3Kγ→PIP3←PIP3Kα ↑ AKT-1 ↓ GSK-3β ↑ mTOR S6K- 1 ↓NFAT-P S6P70 Ribozom ↑NFAT ↑Hipertrofik Nükleer ↑ Protein Kardiyak Sentezi Hipertrofi Şekil1.7. İnsülinle oluşan hipertrofi mekanizmalarõ İnsülin, glukoz uptake’ ine de aracõlõk eden PI3K-Akt-1 yolağõyla büyümeyi de stimüle etmektedir. Akt-1 lenfositlerde nükleer transkripsiyonu inhibe ederek hipertrofik prosesi düzenleyen glikojen sentaz 3’ ü (GSK-3β) fosforileyerek inaktive etmektedir (O’Neill ve ark.,. 2005; Morisco ve ark.,. 2005). Öte yandan, Akt rapamisinin memelilerdeki hedefi olan mTOR’ u aktive ederek S6-kinaz-1’ õn p70 ribozomal altünitesinde protein sentezinin artmasõna yol açmaktadõr (Khamzina ve 25 ark., 2005; Manning ve ark., 2004; Shah ve ark., 2004; Tremblay ve ark., 2001). İnsülin reseptörleri aracõlõ olarak gerçekleşen mitojenik etkiler İnsülinin PI3Kα /Akt-1 yolağõ bozulduğu için azalabilmektedir. Ancak kronik hiperinsülinemi aynõ zamanda Akt-1 aracõlõ olarak sempatik sinir sistemini indirekt olarak aktive etmektedir (Morisco ve ark., 2005; Kern ve ark., 2005; Grassi ve ark., 2004; Yosefy ve ark., 2004). Yeni bulgular kardiyomyositlerde kronik Akt-1 aktivasyonunun PKA ve Ca+2’–kalmodulin kinaz (CaMK) (Morisco ve ark., 2005) yoluyla beta-2 adrenerjik reseptörleri etkilediği öne sürülmüştür. Bu hücresel mekanizma insülinin PI3Kα aracõ etkilerinde azalma olduğunda baskõn hale gelebilmektedir. Akt-1 ‘den bağõmsõz olarak gerçekleşen insülin aracõlõ mekanizmalardan biri ERK/MAP kinaz yolağõdõr (Wang ve ark., 2004; Naito ve ark., 2003). İnsülin p38MAPkinaz yolağõnõ etkileyerek hiperinsülinemide görülen Rho ve Ras’ õn prenilasyonuna benzer biçimde myosit hipertrofisi ve ekstrasellüler matrikste genişlemeye yol açtõğõ da kanõtlanmõştõr (Şekil1.3). İnsülinin glukoz düzenlenmesindeki etkisi azalsa da, Tip 2 diabetin erken döneminde görülen kronik hiperinsülineminin kardiyak hipertrofi gelişimi için güçlü temel mekanizmalarõ oluşturduğu düşünülmektedir. 1.2.4.1 Hiperinsülinemik Modellerdeki Kardiyak Fenotip Tip 2 diabet modelleri plazma insülin düzeylerinin artarak hücresel İnsülin etkisinin değişmesiyle tip 1diabetten farklõlõk göstermektedir. NEFA artõşõ ve hiperinsülinemi erken dönemde oluşurken pankreas hücre rezervlerinin azalmasõyla hiperglisemi gelişir. Ancak deneysel tip 2 diabet modellerinde gerek metabolik bozukluklarõn şiddeti ve süresine bağlõ olarak ve gerekse intramyokardiyal lipid, insülin ve glukozun kardiyomyosit yapõ ve fonksiyonu üzerindeki kompleks ilişkileriyle ilgili olarak kardiyak patolojiler çok çeşitlilik göstermektedir. Genel olarak kullanõlan birçok deneysel tip 2 diabet modeline Ob ve leptin geninde yapõlan değişiklikler sonucunda oluşan obezite eşlik etmektedir (Rajapurohitam ve ark., 2003; Purdham ve ark., 2004; Atkinson ve ark., 2002; Tajmir ve ark., 2004; Paolisso ve ark.,1999). Leptin adipositlerde sentezlenen ve hipotalamusta kendi reseptörlerine bağlanarak yemek yeme ve enerji tüketimini inhibe eden 16KDa ağõrlõğõnda bir peptitdir. Leptin reseptörlerinin sõçan kalbinde de bulunduğu (Rajapurohitam ve ark., 2003; Purdham ve ark., 2004) ve asetil CoA-malonil CoA üzerindeki etkiden bağõmsõz olarak yağ 26 asidi oksidasyonunu düzenlediği belirlenmiştir (Atkinson ve ark., 2002). Bununla birlikte leptinin, insülin gibi sõçan (Tajmir ve ark., 2004) ve insan (Paolisso ve ark.,1999) myositlerinde hem PI3-K ve hem de ERK1/2 bağõmlõ mekanizmalarla myosit hiperplazisini uyardõğõ da gösterilmiştir. Hem leptin (ob_/ob_) ve hem de leptin reseptör eksikliği (db_/db_) oluşturulan farelerin metabolik fenotipine obezite, insülin rezistansõ ve kompensatuvar hiperinsülinemi, hipertrigliseridemi ve çeşitli düzeylerde hiperglisemi de eşlik etmektedir. Leptin eksikliği (ob_/ob_) oluşturulan farelerde hem erken hem de geç dönemlerdeki kardiyak fenotip incelenmiştir. Hem erken (Mazumder ve ark., 2004) hem de geç (Barouch ve ark., 2003) dönemde sol ventrikül hipertrofisi ve intramyokardiyal lipid birikiminde hiperleptineminin gerekli olmadõğõnõ gösteren kanõtlar vardõr. Açlõk glukozunun normal ancak glukoz toleransõnõn bozulduğu 3 aylõk bir dönemde “isolated working heart” preparatõnda sol ventrikül sistolik, diastolik ve gelişen basõnçlarõn normal olduğu ancak kardiyak gücün azaldõğõnõ gösteren çalõşmalar yapõlmõştõr (Mazumder ve ark., 2004) Perfüzattaki yağ asidi ve insülin konsantrasyonuna bağlõ olarak fonksiyonel bozukluğun düzeyi çeşitlilik göstermektedir (Barouch ve ark., 2003). Buna karşõn ob_/ob_ farelerin ekokardiyografik değerlendirmelerinde sol ventrikül sistolik fonksiyon hem 3. ayda (McDonagh ve ark., 2000) hem de 6. ayda (Raev ve ark., 1994) korunurken diğer bazõ çalõşmalarda diastolik fonksiyonun bozulduğu bulunmuştur. Hiperleptinemik db_/db_ farelerde benzer metabolik fenotip oluşur ancak hiperglisemi daha belirgin ve erken (30-50 mmol/L) gelişmektedir. Hiperglisemik db_/db_ fareler 3 aylõk dönemde kardiyak hipertrofi henüz yokken (Bekle ve ark., 2000) hiperinsülinemi ve hiperleptinemi kombinasyonuyla sol ventrikül hipertrofisi gelişmektedir (Barouch ve ark., 2003). db_/db_farelerde “isolated working heart” çalõşmasõnda sol ventrikül sistolik ve gelişen basõnçlarõn normal olmasõna karşõn ventriküler sertliğin arttõğõ ve kardiyak gücün bozulduğu gösterilmiştir (Bekle ve ark., 2000). Ancak, db_/db_farelerde yapõlan in vivo çalõşmada 6 aylõk dönemde sistolik fonksiyon korunmuştur (Barouch ve ark., 2003). “working heart” ve in vivo çalõşmalarda kardiyak fonksiyon anomalilerindeki çelişkili sonuçlarõn preparatlar arasõndaki substrat farkõndan kaynaklandõğõ düşünülmüştür. İzole preparatlarda hormon ve substrat konsantrasyonlarõnõn ayarlanmasõ sõnõrlõlõk oluştururken (Mazumder ve ark., 2004; Bekle ve ark., 2000). İntakt modellerde alternatif substratlar (laktat ve pirüvat) ve metabolik hormonlarõn fizyolojik ortamda zaten mevcuttur (Barouch ve ark., 2003). Substratlarõn tam olarak sağlandõğõ şartlarda sol ventrikül fonksiyonu korunmuştur. İki modelde de kardiyak hipertrofi 27 gelişiminin plazma leptin düzeyi ve etkisinden bağõmsõz olmasõ, tip 2 diabette kardiyak hipertrofi gelişiminde hiperleptineminin gerekli olmadõğõnõn öne sürülmesine neden olmuştur. Sonuç olarak, tip 1 diabet modellerinde görülen kardiyak fenotipin tersine sistolik performans belirgin hiperglisemi olmasõna karşõn büyük ölçüde korunmuştur. Öte yandan myokardiyal hipertrofi en çok görülen anomalidir. Kardiyak fenotiptekine benzer bir sonuç da genetik olarak leptin reseptör eksikliği yaratõlan sõçan modelinde de bulunmuştur. Zucker Fatty (ZF) sõçanlar metabolik olarak hiperleptinemi, ve hiperinsülinemiyle karakterize edilir. Bu sõçanlar 3- 6 aylõk dönemde obezite ve insülin rezistansõnõn karakteristiklerini gösterirler. Hipergliseminin daha erken geliştiği Zucker diabetik fatty (ZDF) sõçanlarla benzer bir genetik geçmişe sahip olmalarõna karşõn tip 2 diabetin metabolik karaktersitiklerine uyum gösterirler. ZF sõçanlarõn intramyokardiyal lipid düzeyinde ve myokard kütlesinde artma olmasõ morfolojik karakteristikleridir (Young ve ark., 2002; Paradise ve ark., 1985; Ren, 2000). Ekstraselüler matriksin genişlemesiyle (Conti ve ark., 2004) oluşan hipertrofi tek başõna myositlerde (Ren ve ark., 2000). olabildiği gibi bütün kalpte de görülebilir (Fredersdorf, 2004). Ancak izole kalp preparatõ çalõşmalarõnda kardiyak gücün (Young ve ark., 2002) ve sistoldeki duvar geriminin (Paradise ve ark., 1985) azalmasõyla gözlenen kardiyak anomaliler sol ventrikül basõncõ, dP/dT (Rosen, 1986) ve hõz-basõnç çarpõmõ (rate-pressure-product) (Sidell ve ark., 2002) korunduğunu gösteren başka çalõşmalarla uyumlu değildir. Diastolik anomaliler izovolumik relaksasyonun uzamasõyla erken dönemlerde görülürken, odacõk katõlaşmasõnõn (chamber stifness) 12. ayda normal olduğu belirtilmiştir. ZF sõçanlarõn tersine ZDF sõçanlarda kardiyak kütle artõşõ gösterilmemiştir (Wang ve ark., 2005; Chatham ve Seymour, 2002; Huisamen ve ark., 2001). 2 aylõk sõçanlarda glukoz düzeylerinin normal olduğu ve belirgin hiperinsülinemi geliştiği dönemde kardiyak kütle artõşõ gözlenmiştir (Golfman ve ark., 2005). Ancak 3. ayla birlikte plazma glukoz düzeyi 27mmol/L olduğunda ve plazma İnsülin düzeyleri azaldõğõnda kütle artõşõ görülmemiştir (Chatham ve Seymour, 2002). Fredersdorf ve ark.(2004) hiperglisemi ve hiperinsülinemi arasõndaki dengenin önemini ortaya koymak için 5 aylõk yaşlõ ZDF sõçanlara dõşarõdan insülin vererek hiperglisemiyi kontrol altõnda tuttuklarõnda kardiyak kütlede artõş olduğunu göstermelerine karşõn hipergliseminin geliştiği ZDF sõçanlarda ise kütle artõşõ gözlenmemiştir. İzole kalp preparatlarõnda ZDF sõçanlarõn sistolik disfonksiyonun derecesinin hipergliseminin şiddetiyle doğru orantõlõ olduğu gösterilmiştir (Wang ve ark., 2005; Golfman ve ark., 2005). Bu etkiler perfüzat içindeki substratlara bağlõdõr 28 (Wang ve ark., 2005). Ancak, ZDF sõçanlarda in vivo olarak yapõlan çalõşmalarda sistolik fonksiyonun (Fredersdorf ve ark., 2004; Yu ve ark., 2002; Abe ve ark., 2002) korunduğu, myokardiyal hipertrofi (Fredersdorf ve ark., 2004) ve kardiyak akõş (Yu ve ark., 2002) ve diastolik relaksasyonun (Abe ve ark., 2002) bozulduğu bulunmuştur. Hiperinsülinemik ZF sõçanlarda myokardiyal hipertrofi ve çeşitli derecelerde diastolik anomaliler varken diabetik ZDF sõçanlarõn kardiyak kütlesinde ufak artma ve izole kalp preparatõnda sol ventrikül sistolik fonksiyonunda bozulma gözlenmiştir. Ancak sistolik fonksiyondaki bozukluk intakt çalõşmalarda görülmemiştir. Bu bulgular hiperinsülineminin hücresel etkilerinin kardiyak hipertrofi oluşumuna yol açtõğõnõn bulunduğu sonuçlarla uyumludur; bunun tersine hipergliseminin ise hipertrofiyi azalttõğõ ve büyük ölçüde sistolik disfonksiyona neden olduğu da gösterilmiştir. Diastolik anomalilerin hipertrofinin mi yoksa hipergliseminin mi sonucu olduğu ise henüz çözümlenmemiştir. Postprandiyal hiperglisemik ve hiperinsülinemik OLETF (Otsuka-Long-Evans Tokushima Fatty) sõçanlarda yapõlan çalõşmada henüz hipertansiyon ve ateroskleroz gelişmeden sol ventrikül diastol anomalisinin geliştiğini gösteren gevşeme süresinde uzama ve pik dolum hõzõnda azalma bulunmuştur. Klinik olarak kalp hastalõğõ bulgusu olmayan, iyi kontrol altõnda tutulan tip 2 diabetik hastalarda bile sol ventrikül disfonksiyonunun görüldüğü bilinmektedir. Hipertansiyon, koroner arter hastalõğõ, konjestif kalp yetmezliği, tiroid, böbrek hastalõğõ ve belirgin sistolik disfonksiyon gibi diabetik komplikasyonlarõn görülmediği iyi kontrol altõnda tutulan 46 tip 2 diabetik hastanõn %60 (Dent ve ark., 2001)’ õnda sol ventrikül disfonksiyonunun görüldüğü, %28 (Giampietro ve ark.,1997)’ inde dolma basõncõndaki yükselmeyle karakterize “psödonormal” tipte ventrikül dolumu, %32 (Matteucci ve ark., 1995) ‘ isinde orta düzeyde diastolik disfonksiyonunu gösteren sol ventrikül gevşemesinde bozukluk bulunmuştur. 29 BİYOKİMYASAL Model HL Hİ HG MORFOLOJİK Kardiyak Kütle Fibrözis FONKSİYONEL Miyokardiyal Lipidler Sistolik Diastolik Koroner Akõş Tip 2 DiabetikModellerindeki Kardiyak Fenotip !↓* ! ! !↓* ↑↑ ! ↑↑ ↓!* ↓ ! ! ↑↑ ↓! ↓ ! ↑ ↑ ↑ ! ↓ ↓↓ ↑↑ ! ! ! ↓↓↓ ↓↓ ob/ob ↑ ↑↑ ↑ ↑ db/db ↑ ↑↑ ↑↑ ↑ ! ZF ↑↑ ↑↑ ↑ ↑↑ ↑ ZDF ↑↑ ↑↑ ↑↑↑ ↑ OLETF ↑↑ ↑↑ ↑ ↑ ↑ ↑ İnsan ↑ Tablo 1.2. Tip 2 Diabet Modellerindeki Kardiyak Fenotipleri HL, Hiperlipidemi, Hİ, Hiperinsülinemi, HG, Hiperglisemi 30 1.2.5.Kalsiyum Homeostazõndaki Anomaliler Toksik moleküllerin neden olduğu oksidatif stres hücre düzeyinde yeniden yapõlanmaya ve kalsiyum metabolizmasõnda anomalilere neden olarak diabetik kardiyomyopatiye yol açmaktadõr. +2 + Düzenleyici ve kontraktil proteinlerde, +2 sarkoplazmik Ca -ATPaz ve Na -Ca pompasõnda olan değişiklikler myokardõn karbohidrat ve lipit metabolizmasõ anomalilerinde önemli rol oynamaktadõr. Sukrozla insülin rezistansõ oluşturulmuş modellerde kalsiyum düzenlenmesinde anomaliler gösterilmiştir (Wold ve ark., 2005). Myosit relaksasyonunda yavaşlama ve SERCA fonksiyonunda bozulma olmasõna karşõn protein düzeylerinde farklõlõk bulunmamõştõr. Tüm vücuttaki insülin rezistansõ önlendiğinde myositlerin mekanik fonksiyonlarõnõn normale döndüğü bulunmuştur (Davidoff ve ark., 2004). 1.2.6 Kardiyak β-Adrenerjik Reseptör Alttipleri Kardiyak dokuda β-1, β-2, ve β-3 adrenerjik reseptör alttiplerinin birlikte bulunduğu gösterilmiştir (Wilson ve Lincoln,1984; Dincer ve ark.2001). Bu alttiplerin her biri klonlanmõş ve farmakolojik olarak karakterize edilmiştir. İnsanda bu üç alttipin her biri sõrasõyla 10q24-26, 5q31-32 ve 8p11-12 kromozomlarõnda bulunan ayrõ genlerce kodlanmaktadõr (Brodde ve Michel, 1999). β-3 adrenerjik reseptörler β-1 ve β-2 den farklõ olarak intron içermezler (Granneman,1993). Kardiyomiyositlerde βadrenerjik reseptörlerin kardiyak fonksiyon düzenlenmesinde önemli rol oynadõklarõ bilinmesine karşõn her bir alttipin gerek fizyolojik ve gerekse kardiyovasküler bozukluklarda tam olarak nasõl rol oynadõklarõ hala yanõtlanamamõştõr (Brodde,1991). İnsan kalbinde β-1 ve β-2 adrenerjik reseptör alttiplerinin birbirlerine oranõ ventriküllerde % 70-80:30-20 ve atriumda % 60-70:40-30 (31). Her iki reseptör alttipinin de beta agonistlerle oluşan yanõta katõldõğõ gösterilmiştir (Brodde ve Michel,1999; Zerkowski,1986). β-adrenerjik reseptör stimülasyonu pozitif inotropik ve kronotropik etkilere neden olmaktadõr. Kalpte β-adrenerjik reseptörlerin çoğunluğunu β-1 adrenerjik reseptörlerin oluşturmasõ, β-1 adrenerjik reseptörlerin kardiyak performansõn düzenlenmesinde daha önemli bir role sahip olduğunu düşündürmektedir. β-2 adrenerjik reseptörler daha sõnõrlõ bir fonksiyona sahip gibi görünmektedir. Öte yandan, insan kardiyak dokularda β-3 adrenerjik reseptörlerin β- 31 1 ve β-2 adrenerjik reseptörlerin tersine negatif inotropik etkilere aracõlõk ettiği gösterilmiştir (Gauthier,1996). Ancak bu alttipin fonksiyonel rolü hala kesinlik kazanmamõştõr (Heubach, 2002). Kardiyomiyositlerde bütün β-adrenerjik reseptör alttiplerinin ekspresyonlarõ gösterilmiş ve her bir alttipin hücre içi sinyal yolaklarõnõn ve fonksiyonel özelliklerinin birbirinden farklõ olduğu bulunmuştur (Steinberg,1999). Kalpte “putatif β-4 adrenerjik reseptör” diye tanõmlanan dördüncü bir β-adrenerjik reseptör alttipi de karakterize edilmiş ve bu alttipin pozitif inotropik etkilere aracõlõk ettiği bulunmuştur (Kaumann,1998). Ancak β-1/β-2 adrenerjik reseptörleri çõkartõlmõş farelerde yapõlan deneylerden elde edilen sonuçlara dayanarak β-4 adrenerjik reseptörün beta1-adrenerjik reseptörlerin düşük affiniteli durumu olduğunu öne sürülmütür (Kaumann,2001). β-adrenerjik reseptör sinyal yolaklarõ miyokardiyal fonksiyonun düzenlenmesinde anahtar rol oynamaktadõr. β-adrenerjik reseptör sinyalizasyonu, reseptör fonksiyonundaki ve dansitesindeki değişiklerle kontrol edilmektedir. β-adrenerjik reseptörler yedi transmembran segmentli ve G-proteine kenetlidir. Hem β-1 hem de β-2 adrenerjik reseptörlerin uyarõlmalarõ sonucunda adenilat siklaz aktive olarak hücreiçindeki cAMP düzeylerini artmaktadõr. Hücre içindeki cAMP’ nin artõşõ protein kinaz A’ yõ (PKA) uyararak L-tipi kalsiyum kanallarõ (Zhao,1994; Gerhandstein,1999), fosfolamban (Simmerman ve Jones; 1998), troponin I (Sulakhe ve Vo; 1995) and Ryanodin reseptörleri (Marx,2000) gibi çeşitli kardiyak proteinleri fosforile etmektedir. Bu proteinlerin fosforile olmalarõ aktivitelerinin ve bunun sonucunda da fonksiyonel yanõtlarõn değişmesine neden olmaktadõr. L-tipi kalsiyum kanallarõnõn fosforilasyonu hücre arttõrmaktadõr. Öte yandan, içine Ca2+ akõşõnõ uyararak kontraktiliteyi fosfolambanõn fosforilasyonu ise sarkoplasmik retikulumdan Ca2+reuptake’ ini arttõrarak diastolik relaksasyonun hõzlanmasõna neden olmaktadõr. Troponin I’ in PKA aracõlõ fosforilasyonuyla myofilamentlerin Ca2+’ a olan duyarlõlõklarõ düzenlenmektedir. Ryanodin reseptörleri de (RyR) PKA ile fosforile olmaktadõrlar. RyR fosforilayonunun kalp yetmezliğindeki rolünün ne olduğu hala netlik kazanmamõştõr (Eisner,2002). Kardiyomiyositlerde β-1 adrenerjik reseptörler sadece Gs proteinlerine kenetli olmalarõna karşõn β-2 adrenerjik reseptörler aynõ zamanda Gi proteinlerine de kenetlenmektedir (Kuschel,1999). Bu iki alttipin farklõ sinyal yolaklarõnõ aktive ettiği düşünülmektedir (Xiao ve ark.,1999; Steinberg,1999). Yapõlan farklõ çalõşmalarda fare kardiyomiyositlerinde kronik olarak β-1 adrenerjik reseptörlerin uyarõlmasõ 32 apoptozise neden olurken β-2 adrenerjik reseptörlerin uyarõlmasõnõn antiapopitotik etkiler oluşturmaktadõr (Zhu ve ark.2001; Chesley,2000). Sõçanlarda ve farelerde kalp atõm hõzõnõ değiştirmeden metabolik hõzõ uyaran yeni bir beta adrenerjik agonistin bulunmasõ üçüncü bir beta adrenerjik alttipin var olabileceğini düşündürmüştür (Arch,2001). İlk kez 1989 yõlõnda klonlanan β-3 adrenerjik reseptörler alttipi (Emorine ve ark.,1989) yoğun olarak adipoz dokuda bulunmaktadõr (Lowell ve Spiegelman,2000). Katekolamin aracõlõ olarak β-3 adrenerjik reseptörlerin uyarõlmasõ beyaz adipoz dokuda lipolize, kahverengi adipoz dokuda ise termojeneze neden olmaktadõr. β-3 adrenerjik reseptör etkilerine adipoz dokuda Gs-kenetli sinyal yolağõ aracõlõk etmektedir. Bilindiği gibi temelde β-adrenerjik reseptörler kardiyak performansõn arttõrõlmasõndan sorumludur. Ancak β-3 adrenerjik reseptörler katekolaminlerin β-1 ve β-2 adrenerjik reseptörler üzerinden oluşturduklarõ etkiden farklõ etkilere aracõlõk etmektedir. Kalpte β-3 adrenerjik reseptörler Gi-kenetli protein ve nitrik oksit sentaz aracõlõğõyla kontraktiliteyi azaltmaktadõr (Gauthier ve ark.1998)..İnsan ventrikül kasõndaki kardiyak β-3 adrenerjik reseptörlerin uyarõlmasõ β-1 ve β-2 adrenerjik reseptörlerin tersine kontraktil yanõtlarõ azaltmaktadõr (Gauthier ve ark.,1996). β-1 ve β-2 adrenerjik reseptör antagonisti olan nadolol varlõğõnda isoprenalinin negatif inotropik etkiye neden olduğu belirlenmiştir. İnsan endomyokardiyal biopsilerinde BRL 37344 ile oluşan negatif inotropik etkinin metoprolol (β-1 adrenerjik antagonist) ve nadolol (β1/β-2 adrenerjik reseptör antagonisti) varlõğõnda da değişmemesi bu etkiden ne β-1 adrenerjik reseptörlerin ne de β-2 adrenerjik reseptörlerin sorumlu olmadõğõ göstermiştir. BRL 37344 ile oluşan negatif inotropik etki ancak bupropanolle (β-1, β2 ve β-3 adrenerjik reseptör antagonisti) antagonize edilebilmiştir (Gauthier ve ark.,1996). Öte yandan BRL 37344’ le oluşan negatif inotropik etkilerin pertusis toksin varlõğõnda belirgin olarak azalmasõ β-3 adrenerjik reseptörlerin sinyal ileti mekanizmasõ ve dolayõsõyla oluşan negatif inotropik etkide inhibör tipteki G proteininin rolü olduğunu göstermektedir (Gauthier ve ark.,1996). Yapõlan çalõşmalarõn sonuçlarõ endomiyokardiyal biopsilerdeki β-3 adrenerjik reseptör aracõlõ etkilerden endoteliyal nitrik oksit sentazõn (eNOS) ve NO’ nun sorumlu olduğu belirlemiştir (Gauthier ve ark.,1998). β-3 adrenerjik reseptörler, β-1 ve β-2 adrenerjik reseptörlerden farklõ olarak Protein kinaz A ve β-adrenerjik reseptör kinazla fosforillenecek alanlara sahip olmadõklarõndan desensitize olmazlar. β-3 adrenerjik reseptör aracõlõ 33 kardiyodepressan etkiler kalp yetmezlikli hastalarda kardiyak fonksiyonu kötüleştirmektedir. Bu yüzden β-3 adrenerjik reseptör aracõlõ kardiyodepressan etkinin kalp yetmezlikli hastalardaki kardiyak fonksiyon bozukluğundan sorumlu olduğu düşünülmektedir (Rozec ve ark.2003; Moniotte ve Balligand;2003). Öte yandan kardiyak β-3 adrenerjik reseptörlerin fonksiyonel varlõğõ bu reseptörlerin mRNA’larõnõn şifrelenmelerinin saptanmasõyla daha da güçlendirmiştir (Gauthier ve ark.,199633). β-3 adrenerjik reseptör proteinler hem normal hem de yetmezliğin görüldüğü ventriküllerde gösterilmiştir (Moniotte ve ark.;2001). 1.2.6.1. Diabetik Kalpte β-1, β-2 ve β-3 adrenerjik reseptörlerin uyarõlmasõyla oluşan etkiler Hem Tip 1 hem de Tip 2 diyabetik hastalarda hipertansiyon ya da makrovasküler hastalõklar oluşmadan önce sistolik ve diastolik ventrikül fonksiyonlarõnõn bozulmasõ diyabetik kardiyomyopatiye özgü bir durumdur (Grundy ve ark.,1999; Celentano ve ark.1995) ve bunun ötesinde glukoz intoleransõ oluşmadan önce bile belirgin kardiyak disfonksiyon geliştiği saptanmõştõr (Galderisi ve ark.,1991; Schaffer,1991). Tip 1 diyabette görülen kardiyomyopatinin nedeni büyük oranda aydõnlatõlmõş olmasõna karşõn,. Tip 2 diyabette oluşan kardiyomyopatinin patojenezinin anlaşõlmasõ bu hastalõğa sõklõkla eşlik eden öteki risk faktörleri (hipertansiyon, obezite, hiperinsülinemi, hiperglisemi ve dislipidemi) nedeniyle oldukça güçleşmektedir. (Verma ve Mc Neill, ; Pagliassotti ve ark.1996). İnsan kalbinde hem β-1 hem de β-2 adrenerjik reseptörler kontraktilite ve kalp atõm hõzõnõn fizyolojik düzenlenmesine katõlmaktadõr. Sõçan atriasõnda bu reseptör alttiplerinin birlikte bulunduğu radyoligand çalõşmalarõyla gösterilmesine karşõn (Minneman ve ark.;1979) sadece β-1 adrenerjik reseptörlerin inotropik ve kronotropik yanõtlara aracõlõk ettiği düşünülmektedir (Bryan ve ark.,1981; Wilson ve Lincoln;1984). Fizyolojik şartlarda β-2 adrenerjik reseptör uyarõlmasõnõn kontraklite ve kalp atõm hõzõ düzenlenmesinde rol oynamadõğõ düşünülmesine karşõn patolojik durumlarda β-2 adrenerjik reseptörlerin rolü değişebilir. Gerçekten de diabet ve ilerlemiş kalp yetmezliği gibi çeşitli patolojik durumlarda adrenerjik reseptör ekspresyonu ve yanõtverirliliğinde değişiklik olduğu gösterilmiştir (Dincer ve ark.,2001; Moniotte ve ark.,2001, Dincer ve ark.,1998). 34 Diabetik sõçan atriasõnda selektif β-1 ve β-2 adrenerjik reseptör aracõlõ yanõtlarõ incelemek amacõyla 8 haftalõk diabetik sõçan atriasõnda yapõlan bir çalõşmada selektif olmayan beta adrenerjik agonist isoprenalin, selektif β-1 agonist noradrenalin ve selektif beta-2 agonist fenoterolün kronotropik etkilerinde farklõlõk olmadõğõ gösterilmiştir (Dincer ve ark.,1998). Öte yandan, 14 haftalõk diabetik atriada noradrenalinin pD2 değeri ve maksimum kronotropik etkinin azaldõğõ bulunmuştur. İsoprenalinle oluşan maksimum kronotropik etkide belirgin bir azalma olmasõna karşõn PD2 değerinin değişmediği de gözlenmiştir. Diabetik ve kontrol sõçan atriasõnda fenoterol yanõtlarõ arasõnda ise farklõlõk bulunmamõştõr (Dincer ve ark.,1998). Bu sonuçlar uzun süreli diabette sadece β-1 adrenerjik reseptör aracõlõ kronotropik yanõtlarõn bozulduğunu göstermiştir. Ancak β-2 adrenerjik reseptör aracõlõ yanõtlarõn korunmasõ fizyolojik açõdan önemli bir bulgudur. Schaffer ve ark. Tip 2 diyabet modelinde miyokartta β-Adrenerjik reseptör düzeyinde bir değişiklik olmaksõzõn β-Adrenerjik reseptör agonistlere karşõ yanõtlarõn azaldõğõnõ bildirmişlerdir (Schaffer ve ark.1991). Benzer sonuçlar aynõ deneysel tip 2 diyabet modellerinin kullanõldõğõ öteki çalõşmalarda da elde edilmiştir. Buna karşõn Collins ve ark. obez Tip 2 fare (İnsülin rezistansõ ve hiperinsülinemi vardõr) yağ hücrelerinde β1AR mRNA düzeyinin azaldõğõnõ bulmuştur (Collins ve ark.,1994). Keely ve ark. ise insülinin β-Adrenerjik reseptör sinyalleme yolaklarõnõn etkinliğini güçlendirebileceğini ve insülin rezistansõ durumunda insülinin bu etkisinin bozulabileceğini ileri sürmüştür (Keely ve ark.,1975). Plazma katekolamin düzeylerinin hem deneysel (Paulson ve ark.,1980) hem de klinik diabette (Christensen,1974) belirgin olarak arttõğõ bilinmektedir. Bununla birlikte diabetik sõçan kalbinde noradrenalin düzeyinin arttõğõ da bulunmuştur (Paulson ve ark.,1980). Gerçekten de, şiddetli kalp yetmezliğinde kardiyak sempatik sinirlerin aşõrõ uyarõlmasõ sonucu kardiyak dokudan plazmaya noradrenalinin geçişi artmaktadõr (Ganguly ve ark.,1987). Kalp yetmezliğinde dinlenme anõnda salõnan noradrenalin miktarõndan 50 kat daha fazla noradrenalin salõndõğõ bulunmuştur. Bu düzey sağlõklõ bireylerin maksimum ekzersizi sonucunda kalplerinden salõnan noradrenalin düzeyiyle aynõdõr (Esler ve ark.,1997). Sonuçta şiddetli kalp yetmezliği olan hastalarõn aşõrõ sempatik sinir sistemi stimülasyonu en önemli mortalite nedenini oluşturmaktadõr. 35 Öte yandan diabetik kardiyomyopatide noradrenalin “turnover”, “uptake”, sentez ve salõnõmõnõn arttõğõ da gösterilmiştir (Ganguly ve ark.1986; 1987). Diabetik sõçanlardaki noradrenalin “turnover” artõşõnõn gangliyon blokeri pentolinyum uygulanmasõndan sonra kaybolmasõ diabetik sõçanlarda noradrenalin “turnover” artõşõnõn kalp yetmezliğinde (Esler ve ark.,1997) olduğu gibi sempatik sinir sistemi aktivitesindeki artõştan kaynaklandõğõnõ düşündürmektedir (Ganguly ve ark.,1987). Diabette kronik olarak noradrenalin düzeylerinin yüksek olmasõ selektif olarak β-1 adrenerjik reseptörlerin down regülasyonundan sorumlu olabilir. Noradrenalinin β-2 adrenerjik reseptörlere affinitesinin düşük olmasõ nedeniyle bu reseptörlerde herhangi bir değişiklik oluşmamaktadõr. Fruktoz diyeti uygulanan insüline rezistant sõçanlarda sempatik sinir sistemi aktivasyonu sonucunda sol ventrikül hipertrofisinin geliştiği gösterilmiştir (Kobayashi ve ark.,1993). 1987 yõlõnda Limas 2 hafta süreyle yüksek fruktoz diyetiyle beslenen sõçanlarda kardiyak α ve β-Adrenerjik reseptör düzeylerinde sõrasõyla %8 ve %18 oranõnda bir artõş olduğunu ve yüksek karbohidrat diyetinden sonra kalp performansõndaki değişikliğin kõsmen adrenerjik yolaktaki artõşla ilişkili olduğunu ileri sürmüştür. Yakõn zamanda yapõlan bir çalõşmada ise 4 haftalõk fruktoz diyetinin sõçanlarda kardiyak alfa adrenerjik reseptör dansitesini arttõrdõğõ ancak β-adrenerjik reseptör dansitesini değiştirmediği bulunmuştur (Limas veLimas, 1987; Kamide ve ark.;2002). β-adrenerjik reseptör aracõlõ yolaklar kalp yetmezliğinde ve kalp yetmezliğinin olmadõğõ durumda birbirine ters yönde inotropik yanõtlar oluşturmaktadõr (Rozec ve ark.2003; Moniotte ve Balligand;2003). Kalp yetmezliği olmadõğõnda katekolaminlerin β-1 ve β-2 adrenerjik reseptör aracõlõ olarak oluşan klasik pozitif inotropik etkileri cAMP aracõlõ olarak oluşmaktadõr. Öte yandan β-3 adrenerjik reseptörlerin uyarõlmasõyla oluşan negatif inotropik etkinin eNOS aktivasyonu aracõlõğõyla oluştuğu ve bu etkinin katekolaminlerin kalp kasõnõ aşõrõ uyarmasõna karşõ koruyucu bir mekanizma olarak görev yaptõğõ ileri sürülmektedir (Rozec ve ark.2003; Moniotte ve Balligand;2003). Yetmezliğe girmiş kalpte β-3 adrenerjik reseptörler korunmasõna karşõn β-1 ve β-2 adrenerjik reseptörlerin downregülasyonu ya da desensitizasyonu sonucunda başlangõçta koruyucu olan bu mekanizma daha sonra maladaptif hale gelmektedir. Zõt inotropik yolaklar arasõndaki dengesizlikten dolayõ oluşan kardiyomyopati 36 miyokardiyal disfonksiyonunun nedeni olabilir. Diabetin çoğunlukla Kardiyak pompalamada bozukluğa yol açmasõ, kalp yetmezliğinde β-adrenerjik reseptörlerde görülen değişikliklerle diabetik kalpte oluşan değişikliklerin karşõlaştõrõlabileceği düşündürmektedir (Rozec ve ark.2003; Moniotte ve Balligand;200375,76). Sõçanlarda kardiyak β-3 adrenerjik reseptör ekspresyonunda uzun süreli diabetin etkisinin belirlenmesi amaçlanarak diabetik sõçan kalbinde β-3 adrenerjik reseptör ekspresyonunun arttõğõ gösterilmiştir (Dincer ve ark.,2001). 14 haftalõk diabetik sõçan kalplerinde β-3 adrenerjik reseptörlerin hem mRNA’ larõnõn hem de protein düzeylerinin yaklaşõk 2 kat arttõğõ gösterilmiştir. Diabete vasküler komplikasyonlardan bağõmsõz olarak kardiyak disfonksiyon da eşlik etmektedir. Kalp yetmezliğinde myokardiyal kontraktiliteyi ve kalp atõm hõzõnõ arttõrmak için sempatik sinir sistemi aktive olmaktadõr. Sempatik sinir sistemi aktivasyonu erken dönemlerde kardiyak performansõn devamlõlõğõ üzerinde olumlu etkiler oluşturmasõna karşõn hastalõk ilerledikçe myokarda zarar vermektedir. Aynõ şekilde, kardiyak sempatik aktivitedeki artõş diabetik kardiyomyopatinin ilerlemesine ve gelişimine neden olabilir (Ganguly ve ark.,1986;1987). Diabetik sõçanlardan alõnan kalplerde gözlenen temel karakteristiklerden biri βadrenerjik reseptör aracõlõ oluşan inotropik ve kronotropik yanõtlardaki azalmadõr (Vadlamudi ve McNeill,1984; Karasu ve ark.1990; Yu ve McNeill,1991; Ozuarõ ve ark.1993). Diabetik sõçan kalplerindeki fonksiyonel azalmayla uyumlu olarak β-1 adrenerjik reseptör ekspresyonlarõnda da azalma olduğu gösterilmiştir (Dincer ark.,2001; Matsuda ve ark.1999). Ayrõca diabetik sõçanlarda β-2 adrenerjik reseptör ekspresyonlarõnda hafif düzeyde bir azalma da bildirilmiştir (Dincer ark.,2001). Ancak β-2 adrenerjik reseptör aracõlõ kronotropik yanõtlarda farklõlõk bulunamamõştõr (Dincer ark.,2001). Öte yandan, diabetik sõçan kalplerinde β-3 adrenerjik reseptörler up-regüle olmaktadõr (Dincer ark.,2001). Ancak diabette bu konuyla ilgili olarak şimdiye kadar hiçbir fonksiyonel çalõşma yapõlmamõştõr. Kardiyak β-3 adrenerjik reseptör up-regülasyonunun, bu reseptörün aracõlõk ettiği negatif inotropik etkiyle ilişkili olup olmadõğõ bilinmemektedir. Kardiyak β-adrenerjik reseptör alttiplerindeki ekspresyon değişikliklerinin, β-adrenerjik reseptör agonistleriyle diabetik kalpte oluşan yanõt değişikliğiyle paralel sonuçlanmasõ gerekmez. Bu yüzden β-adrenerjik reseptör ekspresyonlarõndaki değişikliklerin gerçekten diabetik kalpteki fonksiyonel azalmadan sorumlu olup olmadõklarõ kesin değildir (Tamada ve ark.1998). Ancak 37 diabetin neden olduğu kardiyak değişikliklere β-1 adrenerjik reseptörlerdeki azalmayla birlikte β-3 adrenerjik reseptör ekspresyonlarõndaki artõşõn da neden olabiliceği düşünülmektedir. 1.2.7.Kardiyak Performans ve Frank-Starling Eğrisi Otto Frank 19. yy sonlarõnda izole ettiği kurbağa kalplerinde ventriküler gerimin arttõrõldõğõnda ventriküler kontraktil gücün de arttõğõnõ bulmuştur. Bu gözlem, 20. yüzyõlõn başlarõnda Ernest Starling ve arkadaşlarõnõn köpeklerde venöz dönüş arttõğõnda, ventrikül dolma basõncõ ve “stroke volume” ün arttõğõnõ bulduklarõ çalõşmalarõna kadar devam etmiştir. Bu kardiyak yanõt nöral ve humoral etkilerden bağõmsõz olarak gelişmektedir. Bu önemli iki gözlemi birlikte tanõmlayan FrankStarling eğrileri bugün kardiyak performans ve uyuncun değerlendirilmesinde kullanõlmaltadõr (Basic & Clinical Pharmacology, Ninth Edition, 2004, Bertram Katzung). 1.2.7.1. Preload “stroke volume” ve “stroke work” değerlerinin sol ventrikül dolma basõncõna karşõ grafiğe geçirilmesiyle “Sol Ventrikül Fonksiyon Eğrisi” ya da “Frank-Starling Eğrisi” elde edilir. Bu eğriler Sol Ventrikül Performans değerlendirilmesinde kullanõlmaktadõr. 15 mmHg basõncõndan küçük değerlerde stroke volume artõş gösterirken, 15 mmHg basõncõndan sonraki dolma basõnçlarõnda ise eğri plato ulaşmaktadõr. 20-25 mmHg basõncõndan sonra ise pulmoner konjestiyon gelişmektedir. Kalp yetmezliğinde, artan kan hacmi ve venöz tonus yüzünden çoğunlukla preload da artõş göstermektedir (Basic & Clinical Pharmacology, Ninth Edition, 2004, Bertram Katzung). 1.2.7.2. Afterload Afterload, kalbin pompalamasõ gereken kana karşõ oluşan direnç olarak tanõmlanmaktadõr. Aortik ve sistemik vasküler rezistansla ifade edilmektedir. Kronik 38 kalp yetmezliğinde kardiyak debi azalõrken rekleks olarak sistemik vasküler rezistans artõş göstermektedir. Damar rezistansõndaki artma sempatik aktivasyon sonucunda dolaşõmdaki katekolamin düzeylerinin yükselmesiyle ve renin-anjiyotensin sisteminin aktive olmasõyla gelişmektedir (Basic & Clinical Pharmacology, Ninth Edition, 2004, Bertram Katzung). 1.2.7.3.Kontraktilite ve Kalp Atõm Hõzõ Kronik kalp yetmezlikli hastalardan alõnan kalp kasõ biopsilerinde intrinsik kontraktilitenin azaldõğõ gösterilmiştir. Kontraktilitedeki azalmanõn yanõ sõra kasõlma hõzõnda, dp/dt ve stroke volumede de azalma olmaktadõr. Ancak kalp, inotropik ajanlarla bu parametreleri arttõrabilme özelliğini sürdürmektedir. Kalp atõm hõzõ, kardiyak debi’ nin en önemli belirleyicisidir. Kalbin intrinsik fonksiyonunda ya da kardiyak debideki azalma sonucunda beta-adrenerjik reseptörlerin sempatik aktivasyonuyla kalp atõm hõzõ artmaktadõr. Böylece kardiyak debi en azõndan bir süre normal olarak devam edebilmektedir (Basic & Clinical Pharmacology, Ninth Edition, 2004, Bertram Katzung). 1.3 Amaç Kardiyovasküler hastalõklar Tip 2 diabetteki morbitide ve mortalitenin ana nedenlerini oluşturmaktadõr (Zimmet ve ark.2001). Tip 2 diabetik hastalarda makrovasküler hastalõklar olmaksõzõn sistolik ve diastolik ventriküler fonksiyon anomalilerinin bildirilmesi diabetik kardiyomyopati gelişimine indirekt bir kanõt sağlamõştõr (Zarich ve Nesto, 1989). Öte yandan, hastalõğõn erken dönemlerinde bile diastolik disfonksiyonun geliştiğini gösteren oldukça çok çalõşma vardõr (Raev, 1994). Klinik çalõşmalarda kardiyak disfonksiyonun insülin rezistansõnõ izleyen glukoz intolerans (hiperinsülinemi ve hiperglisemi) döneminde bile görüldüğü belirlenmiştir (Celentano ve ark.,1995). Öte yandan insülin rezistansõ enerji metabolizmasõnõ da etkilemektedir. Lipidler fiyolojik şartlarda kalp için tercihli enerji kaynaklarõ olmasõna karşõn diabet gibi hastalõklarda lipojenez ve lipolizi etkileyen insülin, glukagon, katekolamin gibi 39 hormanlardaki değişiklikler sonucunda yağ asidi metabolizmasõ da hem kalitatif hem de kantitatif olarak değişmektedir. İnsülin rezistansõnõn lipid metabolizmasõnõ değiştirmesi glukoz metabolizmasõnõ da etkilemektedir (de Leiris ve ark.,1975). Myokardiyal hipoksi ve iskemi gibi patolojik şartlarda glukoz tüketiminin kardiyoprotektif olduğu bilinmektedir. bu yüzden glukoz uptake’ i kalbin iskemiye karşõ direncinin belirlenmesinde önemli bir faktördür. bu açõlardan prediabetik durum kalp hastalõklarõnõn gelişimine neden olan çeşitli risk faktörlerini içermektedir. İnsüline rezistan hayvan modelleri arasõnda fruktozla beslenen sõçanlarda prediabetik dönemde oluşan metabolik modifikasyonlar görülmektedir (Thorburn ve ark.,1989, Zavaroni ve ark.,1980). İnsanlardaki Tip 2 diabetin değişik yönlerini yansõtan çeşitli hayvan modelleri (kimyasal yolla, dietle ya da genetik yatkõnlõğõ olan türler . (McNeill, 1999) bulunmaktadõr. Hastalõğõn erken dönemi olan prediabetik durum insülin rezistansõ hiperinsülinemi, dislipidemi ve öglisemiyle karakterize edilmektedir. İnsanlardaki prediabetik insülin rezistansõ dietle oluşturulan modellerle uyum göstermektedir. Gerçekten de 4 haftalõk fruktoz beslenmesiyle kolaylõkla insülin rezistansõ, hiperinsülinemi, ve normal açlõk glukozu ile karakterize olan prediabetik durum oluşmaktadõr (Tobey ve ark.,1982). Bu model şimdiye kadar insülin rezistansõnõn arteriyel hipertansiyon gibi vasküler sonuçlarõnõn araştrõlmasõnda geniş ölçüde kullanõlmasõna karşõn (Dai ve McNeill, 1995; Katakam, 1999) çok az sayõdaki çalõşmada prediabetik durumun neden olduğu myokardiyal değişikliklerin değerlendirilmesinde kullanõlmõştõr (Cavarape ve ark., 2001; Mizushige ve ark., 2000). Çalõşmamõz diabetik kardiyomyopatinin görüldüğü en erken dönem olan insülin rezistansõnõn ve ona eşlik eden metabolik bozukluklarõn kardiyak fonksiyon ve βadrenerjik reseptör altipleri üzerindeki sonuçlarõnõn değerlendirilmesi amacõyla düzenlenmiştir. 40 2. GEREÇ VE YÖNTEM 2.1.Kullanõlan Gereçler 2.1.1. Malzemeler • İsometrik Force Displacement Transducer (May FDT 10, Commat Ltd., Ankara, TÜRKİYE) • 10 ml rezervuar hacimli (çift duvarlõ) izole organ banyosu düzenekleri • Millar Cathater SPR-249 (Houston, ABD) • Working Heart Sistemi • Stimülatör (Grass S44, Grass Instruments, ABD) • Operasyon Masasõ (Harvard Instrument, Massachusetts, ABD) • İnfüzyon Pompasõ (Harvard Pump 33, Harvard Instrument-, Massachusetts, ABD ) • Veri Kayõt ve Analiz Sistemi (MP100 Data Acquisition System, BiopacSystem Inc, Santa Barbara-California, ABD ) • %95 Oksijen, %5 karbondioksit içeren gaz karõşõm tüpü • Spektrofotometre (Shimadzu, UV-visible-240, JAPONYA) • Glukoz Analizörü (YSI, ABD) • Gama Counter (Mini Instruments, İNGİLTERE) • Santrifüj (Hettich, EBA 12, Tuttlingen, ALMANYA) • Santrifüj (Hettich Rotina 35R , Tuttlingen; ALMANYA) • Akõş Ölçer (Transonic System TS-410 NewYork, ABD) • Working Heart Pompasõ (Cole Parmer Internatioanl Company • Kaba terazi (Scaltec, SBA 61 Heiligenstadt, ALMANYA) • Hassas terazi (Scaltec, SBA 31 Heiligenstadt, ALMANYA) 41 • Su banyosu (MAY, Commat Ltd. Ankara, TÜRKİYE) • Çeşitli hacimli otomatik pipetler (Eppendorf, Hamburg, ALMANYA) • Vortex (Velp Scientifica, İTALYA) • Kronometre • Pipet uçlarõ (Standart ve RNase free özellikte) • Lityum-Heparinli tüpler (10 mL Hacimli) • Spektrofotometre küvetleri (LP Italyano) • Ph metre (Mettler Toledo MP220; İSVİÇRE) • Mini Santrifüj (Hermle Z160 M, Hersteller Spintron Inc, Wehingen, ALMANYA) • Quick Santrifüj (Qualitron Inc, KORE) • Otoklav (ALP, Tokyo, JAPONYA) • -850C Derin dondurucu (JOUAN VXS 380, ) • Likit Nitrojen Tankõ • Buz Makinasõ (Hosizaki Ice Maker, JAPONYA) • Çeşitli cam malzemeler (Standart ve DNAse Free özellikte) • Cerrahi makas ve pensler • NanoDrop (NanoDrop Tech., ABD) • Thermocycler (ThermoHybaid, ABD) • Kuru Isõtõcõ (Major Science, ABD) • Elektroforez aleti (SCIE-PLAS, İNGİLTERE) • Güç kaynağõ (SCIE-PLAS, İNGİLTERE) • Mikrodalga fõrõn (Arçelik, TÜRKİYE) • Isõtõcõlõ karõştõrõcõ (Torrey Pines Scientific, ABD) • Jel görüntüleme sistemi (Kodak EDAS 290, ABD) • Cerrahi İp • Intra Cat 42 2.1.2. Kimyasal maddeler • Rat İnsülin Kiti (Linco Research; Missouri, ABD) • Trigliserit Kiti (Roche-Hitachi, Roche Diagnostics Co, ABD) • %60 Fruktoz Yem (Harlan Teklad- TD-89247; Indiana, ABD) • Kontrol Yem (%21 Protein, Harlan Teklad -T-2018; Indiana, ABD) • İsoprenalin (Sigma Chemical Co, ABD) • Tiyopental Sodyum ( Pental Sodyum, İ.E. Ulagay, İstanbul, TÜRKİYE) • Ketamin ( Ketalar, Pfizer , İstanbul, TÜRKİYE) • Ksilazin (Rompun, Bayer, İSTANBUL) • Heparin (Nevparin, Mustafa Nevzat, İSTANBUL) • Krebs çözeltisi (Standart ve %3 BSA içeren) • Glukoz D-[5-3H(N)] (American Radiolabeled Chemicals, St Louis, ABD) • Pamitik Asid [9,10-3H(N) ] (American Radiolabeled Chemicals, St Louis, ABD) • Humulin (NPH-Reguler,Lilly İlaç, İSTANBUL) • BSA (Fraksiyon V, Fatty Acid Free, Equitech-Bio Inc, Kerrville, TX, ABD) • Askorbik asit (Sigma Chemical Co, ABD) • SV Total RNA İzolasyon Sistemi (Promega, ABD) • Im-Prom RT-PCR Kiti (Promega, ABD) • PCR Kiti (Promega, ABD) • Primer (IDT, USA) • Agaroz (Sea-Kem LE agarose, 50000, Rockland, Maine, ABD) • Tris (Aplichem, A2264, 1000, Darmstadt, ALMANYA) • Borik asit (Sigma, B 6768, St. Loius, ABD) • EDTA(Sigma, E-5134, St. Loius, ABD) • Etidyum Bromür (Sigma, E-7637, St Loius, ABD) 43 • Dializ Membranõ (21-152-5, MWCO 6000-8000, Fisher Sientific, Pittsburgh, PA, ABD) • Absolü Etanol (Riedel, 32221, Sigme-Aldrich, Seeize) • Serum Fizyolojik • DNA Ladder, (100bp, Promega, ABD) • Yükleme Boyasõ (Blue-Orange 6X, Promega, ABD) • DEPC (Sigma, D-5785, St. Loius, ABD) • Selüloz Asetat Filtre (0.45µm, Sartorius AG, Goettingen, ALMANYA) 44 2.1.3. Deney hayvanlarõ Bu çalõşmada Bilkent Üniversitesi Deney Hayvanõ yetiştirme bölümünden sağlanan 200-250 gr. ağõrlõğõnda erkek Sprague-Dawley sõçanlar kullanõlmõştõr. Sõçanlarõn bakõmlarõ Ankara Üniversitesi Eczacõlõk Fakültesi Deney Hayvanlarõ Ünitesinde (07.00-19.00 saatleri arasõ aydõnlõk 19.00-07.00 saatleri arasõ karanlõk, oda sõcaklõğõ 20±1 ºC) yapõlmõştõr. 2.2.Kullanõlan Yöntemler 2.2.1. Deneysel Protokol Deneyler iki farklõ seri sõçan grupunda yapõlmõştõr. İlk seride sõçanlarõn kardiyak parametreleri in-vivo olarak ikinci seride ise ex-vivo olarak ölçülmüştür. Her iki seride de sõçanlar normal (Harlan-T-2018) ve %60 fruktoz içeren (Harlan-89247) yemle 24 hafta boyunca beslenmişlerdir. Çalõşmanõn ilk 16 haftalõk süresinde sõçanlarõn beden ağõrlõklarõ, yem ve su tüketimleri, sistolik kan basõnçlarõ, plazma glukoz, insülin ve TG düzeyleri belli aralõklarla ölçülmüştür. 9. haftada sõçanlara oral glukoz tolerans testi uygulanmõştõr. 24. hafta sonunda sõçanlarõn kardiyak performanslarõ invivo, a ex-vivo, İn vitro olarak incelenmiştir. Deney sonunda sõçanlarõn kalpleri likit nitrojene atõlmõş ve adrenerjik reseptörlerin (β1-AR, β2-AR, β3-AR) mRNA düzeylerine bakõlana kadar derin dondurucuda (-80 ºC) saklanmõştõr. 2.2.2. İndirekt Sistolik Kan Basõncõnõn Ölçümü Çalõşmamõzda sõçanlarõn kan basõnçlarõ indirekt tail-cuff yöntemi kullanõlarak ölçülmüştür. Gerçek ölçümler yapõlmadan önce, kan basõncõ ölçüm koşullarõna uyum sağlayabilmeleri için, sõçanlarõn bir hafta süreyle deney ortamõna alõşmalarõ sağlanmõştõr. Bu yönteme göre sõçanlar, 45 dakika boyunca 32ºC sõcaklõktaki özel bir dolapda tutularak ve daha sonra hareketsiz olarak durmalarõnõ sağlayan özel Tail-cuff ve piezoelectric nabõz sensörü, sõçanlarõn kuyruklarõna takõlarak otomatik kan basõncõ aletine bağlanmõştõr. Tail-cuff 1’er dakika arayla otomatik olarak şişirilip 45 ve boşaltõlmõştõr. Cuff içindeki basõnç, sisteme bağlanmõş bir bilgisayar üzerinde de görüntülenmiştir. Bu sistemde, cuff şişirildikten sonra boşalma süresi içinde geçen zamanda kalp atõmlarõnõn sensör ile alõndõğõ ilk noktadaki basõnç, sistolik kan basõncõ olarak kaydedilmiştir. Bilgisayar ile kalp atõmlarõ dalgalar şeklinde görülmüş ve dalgalarõn kesildiği noktadaki değer ile bulunan değerin karşõlaştõrõlmasõ yapõlarak ölçümlerin doğruluğu kontrol edilmiştir. Her bir sõçan için 10 ölçüm yapõlmõştõr. En büyük ve en küçük değerler atõlarak kalan 8 ölçümün ortalamasõ sõçanlarõn bireysel kan basõncõ ve kalp atõm hõzõ değerleri olarak bulunmuştur. 2.2.3 Oral Glukoz Tolerans Testi (OGTT) ve İnsülin Duyarlõlõk İndeksi Bu test için bir gece öncesinden aç bõrakõlmõş (16 saat) sõçanlara deney günü (saat 9.00-9.30) glukoz (%40), 2g/kg dozunda gavaj yardõmõyla verilmiştir. Kan örnekleri (yaklaşõk 400µl) glukoz verilmeden önce (0. dakika) ve glukoz verildikten sonra (15. 30. 60. ve 120. dakikada ) sõçanlarõn kuyruklarõndan heparinlenmiş Beckman tüpleri içine alõnmõştõr. Daha sonra, bu örneklerde plazma glukoz ve insülin düzeyleri tayin edilmiştir. Bütün zaman noktalarõndaki glukoz ve insülin değerlerinin çarpõmlarõnõn karakökleri 10000 sabit sayõsõna bölünerek insülin duralõlõk indeksi (İDİ) hesaplanmõştõr. İDİ= (BazalglukozXBazalinsülinXOrtalamaglukozXOrtalamainsülin)1/2/10000 2.2.4.Biyokimyasal analizler Gerek haftalõk ölçümler, gerekse OGTT sõrasõnda sõçanlarõn kuyruklarõndan alõnan kanlar 5000 g de 10 dak. santrifüj edilerek plazmalarõ ayrõlmõştõr. Plazma glukoz düzeyleri Glukoz Analizöründe (YSI-2300), Plazma trigliserid düzeyleri ise kolorimetrik olarak ölçülmüştür (Roche Diagnostic). Plazma insülin düzeyleri 125 I ile işaretli Rat insülin kiti kullanarak radioimmünoassay tekniği ile ölçülmüştür (Linco Research). 46 2.2.5.İn-vivo Hemodinamik Ölçümler Ketamin (90mg/kg)/ksilazin(10mg/kg) (I.P) kombinasyonu ile anestezi edilmiştir. Anestezi edilen sõçanlar özel operasyon masasõna yatõrõlõp sabitlenmiştir. Operasyon masasõna bağlõ rektal prob yardõmõyla sõçanlarõn vücut õsõsõ operasyon süresince sabit tutulmuştur. Ardõndan solunum refleksindeki azalmaya karşõ sõçanlarõn trakeleri entübe edilmiştir. Da ha sonra sõçanlarõn sağ karotit arteri içine Millar (SPR-249) katater yerleştirilmiş, sol juguler venleri ise serum fizyolojik infüzyonu için kanule edilmiştir. Sol jugüler venin kanülasyonu için 18 gauge büyüklüğünde intra Cat kullanõlmõş ve 3-0 ipek iplikle bağlanarak sabitlenmiştir. İntra Cat’ in içi tõkanmaya karşõ heparinle (12.5 U/ml) doldurulmuştur. Karotit arterden 5 dakika süreyle sistolik ve diastolik kan basõncõ değerleri alõndõktan sonra Millar Katater sol ventrikül içine doğru ilerletilmiştir. 10 dakikalõk stabilizasyon süresinin sonunda elde edilen kayõtlardan bazal sol ventrikül basõncõ (SVB), sol ventrikül diastol sonu basõncõ (SVDSB), sol ventriküliçi gelişen basõnç (SVGB), ±dp/dt ve kalp atõm hõzõ (KAH) değerleri hesaplanmõştõr. Kalbin preload artõşõna verdiği yanõtlarõ incelemek amacõyla aynõ parametrelere 1 dakikalõk %0.9 serum fizyolojik infüzyonu (10ml/kg) sonrasõnda da bakõlmõştõr. Bütün verilerin kayõtlarõ ve analizlerinde “Biopac Data Aquisition System” kullanõlmõştõr. 2.2.6. Ex-vivo Kardiyak Ölçümler 2.2.6.1 %3 BSA Krebs 1 lt BSA-Krebs Henseleit çözeltisi: 30 g BSA (Fraksiyon V), yaklaşõk 400 ml bidistile su ile hazõrlanan Krebs çözeltisi üzerine eklenir ve iyice çözünene kadar karõştõrõlõr. Palmitik asit (0.4-0.8 mm) ve sodyum karbonat (anhidröz, 0.47-0.52 mm) ise yaklaşõk 30 ml behere konularak üzerine 15 ml bidistile su eklenir ve beherin su seviyesi işaretlenir. Palmitik asidin çözünebilmesi için üzerine %95’ lik 10 ml alkol ilave edilir ve õsõtõcõlõ karõştõrõcõda alkol uçuncaya kadar karõştõrõlõr. Alkol tamamen uçtuktan sonra üzerine final konsantrasyonu 5 µCi/100ml (final hacim 1lt) olacak şekilde hesaplanan H3-palmitik asit (ml/5mCu) eklenir. BSA-krebs çözeltisi üzerine Palmitik asit karõşõmõ eklenir. Çözeltide bulanõklõk olmamasõ palmitik asitin BSA’ ya bağlandõğõnõ gösterir ve çözelti 47 dializ tüpüne doldurulur. Dializ tüpü (Spectra/Por) içinde bidistile su ile hazõrlanmõş krebs çözeltisi bulunan bir kaba konularak 40C de bir gece bekletilir. Ertesi gün dializ olan çözelti por büyüklüğ 0.45 A olan Nitroselüloz membranlardan süzülerek final hacmine (1lt’ye) tamamlanõr. Çözelti üzerine 100U/100ml olacak şekilde insülin eklenir. 2.2.6.2 Working Heart Sistemi Şekil 2.1. İzole working heart sistemi şemasõ 2.2.6.3. Kalp İzolasyonu ve Sisteme Takõlmasõ Ketamin (90mg/kg)/ksilazin(10mg/kg) (I.P) kombinasyonu ile anestezi edildilen sõçanlarõn göğüs kafesleri açõldõktan sonra hõzlõ bir şekilde çõkarõlan kalpler önceden havalandõrõlmõş ve soğutulmuş petriye alõnmõştõr. Kalbin çõkarõlmasõ sõrasõnda aortun 48 yaklaşõk olarak 5-7 cm uzunlukta olacak şekilde çõkarõlmõştõr. Kalp aortasõndan sisteme pensle tutturularak öncelikle “Retrograde” olarak perfüze edilmiştir. Bu sõrada kalple birlikte çõkarõlan akciğer, timus, yağ gibi doku artõklarõ temizlenmiştir. Aortanõn pulmoner arterlerden tam olarak ayrõlmasõ sağlandõktan sonra 3-0 ipek iplikle bağlanmõş ve pulmoner artere ufak bir kesi atõlarak koroner perfüzyon rahatlatõlmõştõr. Daha sol atriumun üzerindeki doku artõklarõ temizlenerek atrium girişi bulunmuştur. Sol atrium girişinden sol ventrikül içine Millar katater yerleştirildikten sonra sol atrium “inflow kanülü” ne bağlanmõştõr. Bu işlemlerden sonra sistem kõsa bir süre “Langendorff” tan “Working Heart” tarafõna çevrilerek sol atrium kanülasyonu ve pulmoner arterin durumu kontrol edilmiştir. Sol atrium üzerinde kaçak yoksa ve pulmoner arterden yeterli düzeyde perfüzat atõlõyorsa kalbin kanülasyon işlemi tamamlanmõş olur. sodyum klorür (118mm), kalsiyum klorür (2.5mm), potasyum klorür (4.8 mm), magnezyum sülfat (1.2 mm), glukoz (11mm), insülin (100µu/ml); palmitat (0.8mm), %3 bovin serum albumin Başlangõçta 15 cmH2O preload ve 80mmHg (110cm) afterload’ taki bazal değerleri kaydedildikten sonra kalplerin farklõ preload (5,10,15,20,25 cmH2O), afterload (60,70,80,90mmHg) düzeylerindeki yanõtlarõ incelenmiştir. Ardõndan bazal preload ve afterload şartlarõnda 300 atõm/dak (3 V, )olacak şekilde stimüle edilen kalplerin perfüzyon sõvõsõsõna tek doz isoprenalin (10-7) verilmiştir. Bütün deney protokolü boyunca sol ventrikül basõncõ (SVB), sol ventrikül içi gelişen basõnç (SVGB), sol ventrikül diastol sonu basõncõ (SVDSB), ±dP/dT; Kardiyak debi (KD), aortik akõş (AA), koroner akõş (KA) gibi kardiyak parametrelere bakõlmõştõr. 49 Şekil 2.2. Working Heart Preparatõ Deney Protokolü Bazal (10-15 dakika), Preload değişiklikleri (5,10,15,20,25 cmH2O), Afterload değişiklikleri -/ (60, 70, 80, 90 mmHg), 300 atõm/dak. atacak şekilde stimüle edilen kalplerde tek doz (10 M) izoprenalin yanõtõ. 50 2.2.7.Papiller Kas Preparatõ Deneyden yaklaşõk on dakika önce sõçanlar heparinlendi (3000U/kg, i.p.). Daha sonra pentobarbital ile anestezi edilen sõçanõlarõn kalbi çõkarõlõp, 300C sõcaklõktaki içinde heparinlenip oksijenlenmiş krebs bulunan küçük cam beherlere konularak kalbin içinde kalan kandan ve olasõ põhtõlardan temizlenmesi sağlandõ. Ardõndan özel olarak hazõrlanmõş ve sürekli oksijenlendirilen petriye alõnan kalp orta kõsmõndan açõlõp iğnelendi. Sol ventriküldeki 2 papiller kastan biri izole edilerek banyoya asõldõ ve gerimi ayarlandõ. Bu işlem sõrasõnda kasõ germemek önem taşõmaktadõr, çünkü izolasyon sõrasõnda kasa gerim uygulandõğõnda preparatõn yanõtlarõnõn bozulduğu gözlenmektedir. İzole organ banyosuna asõlan papiller kas stimülatör ile uyarõlarak (1Hz, 5ms, eşik voltaj değerinin %20 fazlasõ voltaj) ve 30 dk arayla 2 defa yõkanarak 1 saatlik ekilibrasyon süresine bõrakõldõ. Bu süre sonunda Lmax değeri ( kasõn geriminin en fazla olduğu değer) ayarlandõ. Daha sonra 10-6M dozda izoprenalin verilerek kasõlma boyutuna bakõldõ. Yõkanõp tekrar dengeye gelen preparata (10 10 -7 -6 -8 , -5 , 10 , 10 M) izoprenalin doz yanõtõ çõkarõldõ. Daha sonra papiller kasõn ağõrlõğõ ölçülerek CSA (g/mm2)= kas ağõrlõğõ/ 1.06*kas uzunluğu, değeri hesaplandõ. 2.2.8. Total RNA Ekstraksiyonu: -800C de saklanan kalp dokusu içinde likit nitrojen olan porselen havanda toz edilmiştir. Ortalama 170-200 mg doku üzerine 1ml RNA lizis tamponu eklenerek vortekslenmiştir. Ardõndan dokunun ekstraksiyonu için cam homojenizatörlere konulan örnekler buz üzerinde homojenize edilmiştir. Kullanõlan tüm cam ve sarf malzeme “RNAase-free” özelliktedir. 1.5 ml lik tüplere alõnan homojenattan 175 µl alõnõp üzerine 350 µl RNA dilüsyon tamponu eklenmiş ve karõştõrõlarak 700C de 3dk õsõtõlmõştõr. Isõnan örnekler buzda soğutulup 14 000 g de 10 dk santrifüj edilmiştir. Supernatant kõsmõ alõnarak üzerine 200 µl %95 lik etanol eklenerek karõştõrõlmõştõr. Örnekler daha sonra içinde özel membran ve altõnda toplma tüpünden oluşan ependorflara alõnarak 14 000 g de 1 dk santrifüj edilmiştir. Altta toplanan sõvõ atõlõp tekrar 600 µl RNA yõkama solüsyonu konulmuş ve 14 000 g de 1 dk santrifüj edilmiştir. Bir kez daha altta biriken sõvõ tekrar atõlõp membranõn üzerine 40 µl sarõ renkli tampon çözelti, 5 µl MnCl2 ve 5 µl DNaz enziminden oluşan 50 µl karõşõm konulup 15 dk 20-250C de bekletilmiştir. Bu süre sonunda örneklere 200 µl DNaz 51 durdurma solüsyonu konularak 14 000 g de 1 dk santrifüj edilmiştir. Toplama tüpü yine boşaltõlarak önce 600 µl (1 dk) sonra 250 µl (2 dk) RNA yõkama solüsyonu konulup 14 000 g santrifüj edilmiştir. Bu işlem sonunda toplama tüpü atõlõp membran “RNAase-free” eppendorflara yerleştirilmiştir. Daha sonra membran üzerine 100 µl nükleaz içermeyen su konulmuştur. 14 000 g de 1 dk santrifüj edilmiş ve membran sepetleri atõlarak altta geçen total RNA örnekleri -800C’ de saklanmõştõr. Total RNA dan 5 µl alõnõp üzerine 95 µl nükleaz içermeyen su konularak Nanodrop’ la 260/ 280 nm dalga boylarõnda verdiği absorbans, OD (260/280 değeri) ve numunenin içerdiği RNA miktarõ okunmuştur. Buna göre OD değerleri 1.7-2.2 arasõndaki numuneler RTPCR reaksiyonuna sokulmuştur. 2.2.8.1. RT-PCR RT-PCR’ õn (reverse transcriptasepolymerase chain reaction) ilk adõmõnda total RNA’ dan oligo dT primerla mRNA’ lar elde edilmiştir. mRNA’ lardan daha sonra “Revers Transkriptaz” enzimiyle cDNA iplikçikleri elde edilmiştir. En az 1 µg total RNA’ sõ olan örnekler en düşük konsantrasyona sahip olana göre hesaplanarak (µl RNA) nükleaz içermeyen suyla toplam 4 µl'ye tamamlanmõştõr. Üzerine 1 µl oligo dT'nin primer eklenmiş ve PCR-makinesinde 700C’ de 5dk. tutulmuştur. Daha sonra örnekler üzerine sõrasõyla aşağõdakiler eklenmiştir: Su 6,1 µl 5X Tampon 4,0 µl MgCl2 (25 mM) 2,4 µl dNTP 1,0 µl Rnazin 0,5µl RT(Reverse transkriptase) 1,0 µl 52 25 C 5 dak 42 C 60 dak 70 C 15 dak 4C 5 dak Final hacmi 20µl olan örneklere PCR makinesinde yukarõdaki program uygulanmõştõr: 2.2.8.2. PCR RT-PCR ile elde edilen cDNA iplikçikleri Taq DNA polymeraz enzimi varlõğõnda çoğaltõlmõştõr. β-aktin, β1-AR, β2-AR ve β3-AR olmak üzere dört farklõ primerla çalõşõlmõştõr. cDNA 5,0 µl 10X Tampon 5,0 µl MgCl2 (25 mM) 2,4 µl dNTP 1,0 µl Taq 0,2 µl Primer (10 pmol/ml) 2,0 µl Primer (10 pmol/ml) 2,0 µl DEPC- su (-)*µl Toplam Hacim 50 µl *Her deney için MgCl2 , cDNA, ve primer hacimlerine göre gereken su miktarõ toplam 50µl’ den çõkarõlarak heaplanõr 53 PCR karõşõmlarõ daha sonra aşağõdaki programlara göre PCR makinesine konmuştur. Denatürasyon 94 ºC 3 dk 94 ºC 3 dk 72ºC 10 dk Tutunma* 50-60 ºC 1 dk 50-60ºC 1 dk 4 ºC 5 dk Uzama 72 ºC 2 dk 72 ºC 2 dk 1 Döngü • 35 Döngü 1 Döngü her primer için spesifik tutunma derecesi farklõdõr. • Primer Adõ MgCl2(25mM) Tutunma Derecesi(0C) Ürün Büyüklüğü(BP) β-aktin 2,4 60 387 β1-AR 2,4 58 327 β2-AR 2,4 60 560 β3-AR 2,8 62 444 eNOS 1,8 60 553 PDK 2 1,5 60 221 PDK 4 1,5 60 212 Tablo 2.2. Reaksiyonda kullanõlan primerlarõn MgCl2 konsantrasyonlarõ, tutunma dereceleri ve ürün büyüklükleri 2.2.8.3. Jel Elektroforezi 1) Agaroz jel kasetine tarak yerleştirilmiştir. 2) %1-1.5’ lik agaroz jel hazõrlamak için, bir erlene 0.9-1.35 g agaroz tartõlarak 90 ml 10XTBE elektroforez tamponu eklenmiş ve mikrodalga fõrõnda çözülmüştür. 54 3) Yaklaşõk 40-45 0C’ a soğutularak final konsantrasyonu 0.3 µg/ml olacak şekilde 10 mg/ml’ lik etidyum bromürden 2,7 µl eklenmiştir. 4) Jel kasete dökülerek 30-60 dakika süre ile donmasõ beklenmiş ve sonra taraklar çõkarõlarak içinde 10X TBE bulunan elektroforez tankõna yerleştirilmiştir. 5) Örnekler üzerine 6X Boya (Blue-Orange) konulup jel üzerindeki yuvalara uygulanarak 1Kb’lik DNA ladder varlõğõnda sinyallerin yeri saptanmõştõr. 6) 90 dakika boyunca elektroforez yapõlarak sinyaller “Kodak EDAS 290“ sistemi ile UV õşõğõ altõnda görüntülenmiştir. Jel fotoğrafalarõnõn analizi Kodak 1D 3,5 programõ yapõlmõştõr. Her adrenerjik reseptör sinyal yoğunluğu internal kontrol primerla oluşan sinyalin yoğunluğuna oranlanarak istatistiksel anlamlõlõk saptanmõştõr. 2.3. İstatistiksel Analiz Çalõşmamõzda tablo ve şekillerde Kontrol ve Fruktozlu sõçan gruplarõna ait veriler student-t testi ile analiz edilmiş ve p<0.05 düzeyi istatistiksel olarak anlamlõ kabul edilmiştir. Frank-Starling’ in temelini oluşturan basõnç ve volume korelasyon eğrilerinin katsayõlarõ (R2) hesaplandõktan sonra gruplar arasõndaki farklõlõk student-t testi ile değerlendilmiş ve p<0.05 düzeyi istatistiksel olarak anlamlõ kabul edilmiştir. 55 3.BULGULAR 3.1 Sõçanlarõn Haftalõk Ölçümleri Kontrol ve fruktozlu gruplardan ilk 16 hafta boyunca alõnan değerlerin ortalamalarõna göre beden ağõrliklarõ, yem ve su tüketimleri arasõnda farklõlõk yoktur. Tail-cuff yöntemiyle ölçülen indirekt kan basõnçlarõ fruktozlu grupta (142±2 mmHg, n:8), kontrol gruba (124±2 mmHg, n:8) göre anlamlõ olarak yüksek bulunmuştur (p<0.05). Plazma glukoz değerleri gruplar arasõnda fark göstermemesine karşõn (Kontrol: 127±4 mg/dl, n:5; Fruktoz: 125±2 mg/dl, n:8) plazma insülin (Kontrol: 278±27 pmol/l, n:5, Fruktoz: 356±22 pmol/l, n:8; p<0.05) ve trigliserid (Kontrol: 115±6 mg/dl, n:5; Fruktoz: 200±19 mg/dl, n:8, p<0.05) düzeyleri fruktozlu grupta istatistiksel olarak daha yüksektir. Tablo 3.1. Normal ve yüksek fruktoz diyeti ile beslenen sõçanlarõn genel özellikleri Kontrol(5) Fruktoz(8) Beden Ağõrlõğõ (g) 358±16 355±9 Yem Tüketimi (g) 22±2 21±1 Su Tüketimi (ml) 35±2 39±2 Kan Basõncõ (mmHg) 124±2 142±2* Plazma Glukoz (mg/dl) 127±4 125±2 Plazma İnsülin (pmol/l) 278±27 356±22* Plazma Trigliserid(mg/dl) 115±6 200±19* *; Kontrol gruba göre istatistiksel fark ,P<0,05, 56 3.2 Oral Glukoz Tolerans Testi (OGTT) ve İnsülin Duyarlõlõk İndeksi Sõçanlara 9. haftada yapõlan OGTT sonrasõnda fruktozlu grubun plazma glukoz düzeyleri 0, ve 15. dakikalarda kontrol gruptan (Kontrol:105±2.2 mg/dl, 175±7 mg/dl, n:8; Fruktoz:111±2 mg/dl, 193±4 mg/dl n:14, p<0.05) anlamlõ olarak yüksek bulunmuştur (Şekil 3.1A). Plazma insülin düzeyleri fruktozlu grupta bütün zaman noktalarõnda kontrol gruptan daha yüksektir. (Kontrol:85±24 pmol/l, 275±49 pmol/l, 317±30 pmol/l, 192±29 pmol/l, 203±25 pmol/l, n:8; Fruktoz: 179±17 pmol/l, 447±26 pmol/l, 379±14 pmol/l, 369±30 pmol/l, 310±24 pmol/l, 322±24 pmol/l, n:14, p<0.05) (Şekil 3.1.B). İnsülin duyarlõlõk indeksi fruktozlu grupta kontrol gruba göre belirgin olarak düşük bulunmuştur (Kontrol:.0. 89±0.3, n:8; Fruktoz: 0.34±0.02, n:14, p<0.005) (Şekil 3.1 C). 3.3 İn vivo Hemodinamik Ölçümler Anestezi altõnda karotid arterden Millar Kateter’ le alõnan kan basõncõ ölçümleri (Şekil 3.2) de gösterilmiştir. Kontrol sõçanlarõn sistolik ve diastolik kan basõnclarõ (Kontrol: 102±5 mmHg, 68±4.8 mmHg, n:10,) Fruktozlu sõçanlardan düşüktür (Fruktoz:117±3.7 mmHg, 82±4.2 mmHg, n:12 p<0.05). (Şekil 3.2 A-B). Sõçanlarõn kalp atõm hõzlarõ arasõnda gruplar arasõnda farklõlõk yoktur (Kontrol:261±9 atõm/dak., n:8; Fruktoz: 258±7.5 atõm/dak, n:12) (Şekil 3.2 C). Kontrol ve fruktozlu sõçanlardan alõnan in vivo basõnç traseleri Şekil 3.4’te gösterilmiştir. 3.4.İn vivo Kardiyak Ölçümler Anestezi altõnda Millar Kateter kullanõlarak alõnan kardiyak ölçümler Şekil 3.3’ te gösterilmiştir. Sõçanlarõn sol ventrikül basõnçlarõ arasõnda gruplar arasõnda farklõlõk yoktur (Kontrol: 112.4± 3.3 mmHg, n:8; Fruktoz:114.2± 2.5 mmHg, n:12) (Şekil 3.3.A). Fruktozlu grubun sol ventrikül diastol sonu basõncõ (Kontrol:5.4±1.1 mmHg, n:8; Fruktoz: 18.3±3.4 mmHg, p<0.005) kontrol gruptan (Şekil 3.3.B) belirgin olarak yüksek bulunmuştur. Sol ventrikül içi gelişen basõnç değerleri ise fruktoz alan grupta kontrollere göre daha düşüktür (Şekil 3.3.C). (Kontrol:108±3.9 mmHg, n:8; Fruktoz: 95.8±3.9 mmHg, n:12, p<0.05). Kontrol ve fruktozlu gruplardan alõnan sol ventrikül 57 basõnç traseleri (Şekil 3.4, Şekil 3.5.) gösterilmiştir. Sol ventrikül basõnçlarõ traselerde de görüldüğü gibi gruplar arasõnda farklõlõk göstermemektedir. Sol ventrikül basõnç trasesinin 2. derecedeki türevinden bulunan sol ventrikül diastol sonu basõnç değerleri arka arkaya gelen 2 pikten hesaplanmaktadõr (Şekil 3.5). 3.5 Serum Fizyolojik İnfüzyonu Sonrasõnda Alõnan İn-vivo Kardiyak Yanõtlar Sõçanlarõn juguler venlerinden kg başõna 10 ml olacak şekilde hesaplanan serum fizyolojik 1 dakika süreyle infüze edilerek kalbin verdiği yanõtlar incelenmiştir (Şekil 3.6). Serum fizyolojik sonrasõnda sol ventrikül basõnç değerleri her iki grupta da artõş göstermesine karşõn gruplar arasõnda farklõlõk yoktur (Kontrol: 104±2.5 mmHg, 115±4.3 mmHg, n:8; Fruktoz: 88±2 mmHg, 93±6 mmHg, n:8) (Şekil 3.6.A). Sol ventrikül diastol sonu basõnçlarõ serum fizyolojik öncesinde olduğu gibi sonrasõnda da gruplar arasõnda belirgin olarak farklõdõr (Kontrol:4.7±0.6 mmHg, 13±1.3 mmHg, n:8; Fruktoz:17±2.7 mmHg, 27.5±3.8 mmHg, n:8, p<0.005). Sol ventrikül diastol sonu basõnçlarõ serum fizyolojik infüzyonu sonrasõnda fruktozlu grupta kontrollere göre daha fazla artmõştõr (Şekil 3.6.B). Sõçanlarõn sol ventrikül içi gelişen basõnç değerleri serum fizyolojik infüzyonundan sonra azalmõştõr (Kontrol:104±2.5 mmHg, 88±2 mmHg, n:8; Fruktoz: 114.8±4.3 mmHg, 93.3±6 mmHg, n:8, p<0.05). Bu azalma serum fizyolojik infüzyonundan sonraki sol ventrikül diastol sonu basõncõndaki artõştan kaynaklanmaktadõr (Şekil 3.6.C). ±dp/dt değerleri serum fizyolojik infüzyonundan bulunamamõştõr (Kontrol: sonra +dp/dt, artmõştõr. Ancak 3721±142, gruplar 4052±160, arasõnda -dp/dt, farklõlõk 3419±107, 4003±184, n:8, Fruktoz:+dp/dt, 3404±101, 3788±152, -dp/dt, 3331±116, 3741±146, n:8) (Şekil 3.6.D) 58 A) ! 200 Plazma Glukoz (mg/dl) K:8 F:14 150 ! 100 Zaman (dakika) B) Plazma Insulin (pmol/l) K:8 F:14 ! 500 ! ! ! ! 250 ! 0 Zaman (Dakika) İnsülin Duyarlõlõk İndeksi C) 1.25 1.00 K:8 F:14 0.75 0.50 ** 0.25 0.00 K F Şekil 3.1. Oral Glukoz Tolerans Testinde sõrasõnda Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:14) gruplarõnõn A) Plazma Glukoz, B) Plazma İnsülin ve C) İnsülin duyarlõlõk İndeksi; veriler Ortalama ± Standart Hata ile gösterildi, *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, **P<0.005 Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 59 A) Sistolik Kan Basõncõ mmHg 125 ! K:10 F:12 100 75 K F B) Diastolik Kan Basõncõ mmHg 100 ! K:10 F:12 75 50 K F C) Kalp Atõm Hõzõ atõm/dak 300 K:10 F:12 250 200 150 K F Şekil 3.2.Kontrol (K:10) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan in-vivo olarak alõnan A) Sistolik Kan Basõncõ, B) Diastolik Kan basõncõ ve C) Kalp Atõm Hõzõ; veriler Ortalama ± Standart Hata ile gösterildi, *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, **, P<0,005, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 60 B) 75 50 25 0 C) K:10 F:12 100 K K:10 F:12 15 10 5 K F D) 120 4000 K:10 F:12 ! 100 3000 90 80 ** 20 0 F 110 Sol Ventriküliçi Gelişen Basõnç mmHg 25 ±dP/dT Sol Ventrikül Basõncõ mmHg 125 Sol Ventrikül Diastol Sonu Basõncõ A) K F K:10,±dp/dt F:12,±dp/dt 2000 Şekil 3.3.Kontrol (K:10) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan in-vivo olarak alõnan A) Sol Ventrikül Basõncõ, B) Sol ventriküliçi gelişen basõnç ve C) Sol ventrikül diastol sonu basõncõ; D) ±dP/dT oranlarõ , Değerler Ortalama ± Standart Hata ile gösterildi, *, P<0.05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, **P<0.005 Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 61 A) B) Şekil.3.4. Kontrol (A) ve Fruktozlu (B) gruptan alõnan in-vivo kan basõncõ ve sol ventrikül basõncõ traseleri. 62 A) B) Şekil 3.5. Kontrol (A) ve Fruktozlu (B) gruptan alõnan in-vivo sol ventrikül basõncõ ve sol ventrikül basõncõnõn 2. derecedeki türevinden bulunan sol ventrikül diastol sonu basõnç traseleri. 63 A) B) 40 100 50 K:8 F:8 0 +S Sol Ventrikül Diastol Sonu Basõncõ mmHg Sol Ventrikül Basõncõ mmHg 150 10 K:8 F:8 0 +S +S D) 4500 ±dP/dT 125 Sol Ventriküliçi Gelişen Basõnç mmHg ** 20 +S C) ! 100 ! K:8 F:8 75 ** 30 +S +S 4000 K:8 (+dp/dt) F:8 (+dp/dt) 3500 3000 K:8 (-dp/dt) F:8 (-dp/dt) +S +S +S +S Şekil 3.6. Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:8) gruplarõndan serum fizyolojik infüzyonu sonrasõnda in-vivo olarak alõnan A) Sol Ventrikül Basõncõ, B)Sol ventriküliçi gelişen basõnç ve C) Sol ventrikül diastol sonu basõncõ; D) ±dP/dT oranlarõ , Değerler Ortalama ± Standart Hata ile gösterildi, *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, , **P<0.005 Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 3.6. Ex vivo Kardiyak Yanõtlar “Working Heart” preparatõ şeklinde asõlan sõçan kalplerinden alõnan bazal değerler Tabol 3.2. de verilmiştir. Bazal değerler preparat asõldõktan sonraki 10-15 dakikalõk periyotta alõnmõştõr. Kontrol ve fruktozlu gruplarõn sol venrikül basõncõ in vivo kardiyak yanõtlara paralel şekilde gruplar arasõnda farklõlõk göstermemektedir. Ancak in vivo olarak sol ventrikül diastol sonu basõnçlarõ arasõnda gözlenen belirgin farklõlõk ex vivo deneylerde bazal koşullarda kaybolmuştur. Benzer şekilde ± dp/dt değerleri arasõnda in vivo yanõtlarda olduğu gibi ex vivo yanõtlarda da gruplar arasõnda farklõlõk bulunmamaktadõr. Kardiyak debi, aortik akõş, koroner akõş arasõnda bazal koşullarda gruplar arasõnda herhangi bir farklõlõk gözlenmemiştir. Kalp atõm hõzlarõ in vivo deneylerde olduğu gibi gruplar arasõnda farklõlõk göstermemiştir. 64 Tablo 3.2. Kontrol ve Fruktozlu Gruplardan Alõnan Bazal İn vitro Kardiyak Yanõtlar Kontrol(8) Fruktoz(14) Sol Ventrikül Basõncõ (mmHg) 115±2.7 117±2.4 Sol Ventriküliçi Gelişen Basõnç ( mmHg) 104±4 106±2 Sol Ventrikül Diastol Sonu Basõncõ(mmHg) 12.2±1.8 12.3±1.7 +dp/dt 3102±128 3085±65 -dp/dt 2177±126 2391±88 Kardiak Debi (ml/dak) 52±1.5 55±2 Aortik Akõş ( ml/dak) 18±3 20±3 Koroner Akõş ( ml/dak) 34±3 35±3 Kalp Atõm Hõzõ (atõm/dak) 201±9 200±6 3.7. Preload Artõşõyla Alõnan Kardiyak Yanõtlar Kontrol (n:8) ve fruktozlu (n:12) gruplardan farklõ preload’ larda (5,10,15,20,25 cm H2O) alõnan kardiyak yanõtlar (Şekil 3.7 ve 3.8)’ de gösterilmiştir. Sol ventrikül basõnclarõ sõrasõyla (Kontrol:102±3.7 mmHg, 113±5.2 mmHg, 115±2.8 mmHg, 117±2.1 mmHg, 121±4.4 mmHg; Fruktoz: 106±3.9 mmHg, 113±3.1 mmHg, 116±3.2 mmHg, 120±3 mmHg, 120±3.6 mmHg), ±dp/dt sõrasõyla (Kontrol:+dp/dt, 2702±143, 2977±160, 3122±109, 3225±111, 3339±186, -dp/dt, 1804±111, 1946±110, 2071±113, 2194±111, 2324±145; Fruktoz: +dp/dt, 2715±130, 2902±116, 3088±108, 3128±90, 3077±145, -dp/dt, 1995±118, 2121±66, 2229±65, 2392±77, 2408±102) ve sol ventrikül diastol sonu basõçlarõ prelaodla sõrasõyla (Kontrol: 11±0.6 mmHg, 12±1 mmHg, 13±1.2 mmHg, 15±1.6 mmHg, 17±2.3 mmHg, Fruktoz: 9.5±1.6 mmHg, 9.6±1.4 mmHg, 11.3±1.5 mmHg, 14.4±1.7 mmHg, 18±3.1 mmHg) uyumlu şekilde her iki grubta da artõş göstermiştir. Ancak gruplar arasõnda farklõlõk bulunmamaktadõr (Şekil 3.7). Kardiyak akõşlar yine gruplar arasõnda farklõlõk göstermemektedir. Preload değişikliklerine hem kontrol hem de fruktozlu gruplar artõşla yanõt vermektedir. Kardiayak debi (Kontrol: 32±2.4 ml/dak, 39±1.7 ml/dak, 51±2.4 ml/dak, 57±4.5 65 ml/dak, 60±5.3 ml/dak, Fruktoz: 34±1.8 ml/dak, 45±1.9 ml/dak, 53±1.9 ml/dak, 60±3.3 ml/dak, 66±3.4 ml/dak), Aortik Akõş (Kontrol: 4.8±2.8 ml/dak, 10±2.1 ml/dak, 15±3.3 ml/dak, 23±3.4 ml/dak, 23±4.2 ml/dak, Fruktoz: 10±2.1 ml/dak, 17±2 ml/dak, 18±3 ml/dak, 22±3.1 ml/dak, 24±3 ml/dak), Koroner Akõş (Kontrol: 29±2 ml/dak, 30±1.6 ml/dak, 35±2.9 ml/dak, 36±3.3 ml/dak, 38±4 ml/dak, Fruktoz: 28±2 ml/dak, 32±3 ml/dak, 35±3 ml/dak, 38±4 ml/dak, 42±4 ml/dak). (Şekil 3.8) 66 A) Sol Ventrikül Basõncõ mmHg 150 K:8 F:12 100 50 5 10 15 20 Preload Artõşõ (cm) 25 B) 4000 K:8,±dp/dt F:12,±dp/dt ±dp/dt 3000 2000 1000 0 5 10 15 20 25 Preoad Artõşõ (cm) C) Sol Ventrikül Diastol Sonu Basõncõ mmHg 25 K:8 F:12 20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 Preload Artõşõ (cm) Şekil 3.7. Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan preload değişikliklerineden sonra alõnan ex-vivo A) Sol Ventrikül Basõncõ, B) ±dP/dT oranlarõ ve C) Sol ventrikül diastol sonu basõncõ; *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, **, P<0,005, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 67 A) 70 K:8 F:12 Kardiyak Debi ml/dak 60 50 40 30 20 10 0 5 10 15 20 25 Preload Artõşõ (cm) B) Aortik Akõş ml/dak 30 K:8 F:12 20 10 0 5 10 15 20 25 Preload Artõşõ (cm) C) Koroner Akõş ml/dak 50 K:8 F:12 40 30 20 10 0 5 10 15 20 25 Preload Artõşõ (cm) Şekil 3.8. Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan preload değişikliklerineden sonra alõnan ex-vivo A) Kardiyak Debi, B) Aortik Akõşve C) Koroner Akõş; *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, **, P<0,005, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 68 3.8 Frank-Starling Eğrisi Her bir kalbin preload değişikliklerine verdiği “stroke volume” (kardiyak debi/kalp atõm hõzõ) ve sol ventrikül diastol sonu basõnç yanõtlarõnõn x-y dağõlõmlarõndan FrankStarling eğrileri çõkarõldõ. Bu eğrilerin R2 değerleri Tablo 3.3’ de gösterilmiştir. Fruktozlu grubun (0.39±0.09, p<0.005) ortalama R2 değerlerinin kontrollere (0.92±0.02) göre istatistiksel olarak daha düşük olduğu bulunmuştur. Kontrol ve fruktoz gruplarõndaki birer kalpte preload değişimleriyle elde edilen Frank-Starling eğrileri arasõndaki farklõlõk Şekil 3.9’ da gösterilmiştir. Tablo 3.3. Preload Değişiklikleri sonucu ortalama R2 değerleri çizilen Frank-Starling eğrilerinden elde edile SV&SVDSB Kontrol(7) Fruktoz(10) R2ORT 0,92±0.02 ***0,39±0.09 *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, **, P<0,005, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark,***, P<0,0005, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark Frank&Starling Stroke Volume (ml/atõm 0,35 Kontrol, R2 = 0,9138 0,3 0,25 Fruktoz, R2 = 0,2139 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0 5 10 15 20 25 30 Sol Ventrikül Diastol Sonu Basõncõ (m m Hg) Şekil 3.9. Kontrol ve Fruktozlu sõçan kalplerinden elde edilen Frank-Starling eğrilerinin karşõlaştõrõlmasõ. 69 3.9 Afterload Artõşõyla Alõnan Kardiyak Yanõtlar Kontrol (n:8) ve fruktozlu (n:12) gruplardan farklõ afterloadlarda (60, 70, 80, 90 mmHg) alõnan kardiyak yanõtlar (Şekil 3.11 ve 3.12)’ de gösterilmiştir. Afterload değişimleriyle oluşan sol ventrikül basõnç yanõtlarõ sõrasõyla (Kontrol:101±1.4 mmHg, 112±1.8 mmHg, 122±2.3 mmHg, 126±2.5 mmHg, Fruktoz: 101±3.8 mmHg, 112±4 mmHg, 120±4.6 mmHg, 123±3.5 mmHg), ±dp/dt yanõtlarõ sõrasõyla (Kontrol:+dp/dt, 2777±71, 3162±99, 3424±125, 3597±137, -dp/dt, 2031±144, 2326±174, 2499±206, 2666±242; Fruktoz: +dp/dt, 2610±109, 2916±111, 3192±114, 3385±125, -dp/dt, 1913±88, 2158±99, 2369±100, 2504±97). Sol ventrikül basõnçlarõ her iki grupta da artõş göstermiştir (Kontrol: 11±1.7 mmHg, 13±1.7 mmHg, 14±1.6 mmHg, 14±1.7 mmHg, Fruktoz: 12±1.9 mmHg, 13±2.2 mmHg, 14±2.5 mmHg, 13±1.3 mmHg) ancak gruplar arasõnda farklõlõk bulunmamaktadõr (Şekil 3.11). Kardiyak akõşlar da gruplar arasõnda farklõlõk göstermemektedir. Afterload değişiklikleri sonucunda kardiyak debi hem kontrol hem de fruktozlu gruplarda belirgin değişiklik göstermezken (Kontrol: 54±2.3 ml/dak., 54±2.3 ml/dak., 53±2.3 ml/dak., 53±2.3 ml/dak., Fruktoz: 59±1.8 ml/dak., 58±1.8 ml/dak., 57±2 ml/dak., 55±2.2 ml/dak.), aortik akõş azalarak (Kontrol:25±3 ml/dak., 20±3 ml/dak., 19±2.2 ml/dak., 16±1.8 ml/dak., Fruktoz: 27±3 ml/dak., 23±3 ml/dak., 20±3 ml/dak., 18±2.4 ml/dak.) yanõt vermektedir. Koroner akõş her iki grupta da artõş göstermesine karşõn farklõlõk bulunmamaktadõr. (Kontrol: 29±3.9 ml/dak., 33±3.8 ml/dak., 36±3.9 ml/dak., 38±3.4 ml/dak.; Fruktoz: 32±3.8 ml/dak., 35±3.5 ml/dak., 37±3.6 ml/dak., 39±3.2 ml/dak.). (Şekil 3.12) 70 A) Sol Ventrikül Basõncõ mmHg 150 K:8 F:12 100 50 0 60 70 80 Afterload Artõşõ (mmHg) 90 B) K:8, ±dp/dt F:12,±dp/dt 4000 ±dp/dt 3000 2000 1000 0 60 70 80 90 Afterload Artõşõ (mmHg) C) Sol Ventrikül Diastol Sonu Basõncõ mmHg 20 K:8 F:12 10 0 60 70 80 Afterload Artõşõ (mmHg) 90 Şekil 3.10. Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan afterload değişikliklerineden sonra alõnan ex-vivo A) Sol Ventrikül Basõncõ, B) ±dP/dT oranlarõ ve C) Sol ventrikül diastol sonu basõncõ; *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, **P<0.005 Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 71 A) 70 K.8 F:12 Kardiyak Debi ml/dak 60 50 40 30 20 10 0 60 70 80 90 Afteload Artõşõ (mmHg) B) Aortik Akõş ml/dak 30 K:8 F:12 20 10 0 60 70 80 90 Afterload Artõşõ (mmHg) C) K:8 F:12 Koroner Akõş ml/dak 50 40 30 20 10 60 70 80 90 Afterload artõşõ (mmHg) Şekil 3.11. Kontrol (K:8) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan afterload değişikliklerineden sonra alõnana ex-vivo A) Kardiyak debi, B) Aortik Akõşve C) Koroner Akõş; *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, , **P<0.005 Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 72 3.10 Tek Doz İzoprenalinle Alõnan Kardiyak Yanõtlar Dakikada 300 atõm olacak şekilde stimüle edilen kontrol (n:7) ve fruktoz (n:12) gruplarõndan 10-7M izoprenalin verildikten sonra alõnan kardiyak yanõtlar Şekil 3.13 ve 3.14’ te gösterilmiştir. Sol ventrikül basõncõ bazal şartlarda gruplar arasõnda farklõlõk göstermemesine karşõn dakikada 300 atõmla stimüle edildiklerinde fruktozlu grubun sol ventrikül basõncõ (112±4 mmHg, p<0.05) kontrol gruptan (93±3 mmHg) daha yüksek bulunmuştur (Şekil 3.13.A). Ancak tek doz izoprenalin verildikten sonra fruktozlu grubun sol ventrikül basõncõnõn (159±6 mmHg) kontrol gruptan (188±15 mmHg) daha düşük olduğu gözlenmiştir. İzoprenalin yanõtverirliliği % değişim olarak hesaplandõğõnda Fruktozlu grubun (0.41±0.05, p<0.005) kontrollere göre (1.03±0.09) belirgin olarak daha az yanõt verdiği gözlenmiştir (Şekil 3.13.B). Öte yandan sol ventrikül diastol sonu basõnçlarõ izoprenalin öncesinde fruktozlu grupta (11.5±1.9 mmHg) kontrole göre (8.6±1.2 mmHg) yüksek fakat istatistiksel olarak anlamlõlõk göstermezken izoprenalin sonrasõnda fruktozlu (8.6±2 mmHg) grupta kontrollere göre (7.4±1.8 mmHg) daha fazla azalmõştõr (Şekil 3.13.C). ± dp/dt değerleri sol ventrikül basõnçlarõna paralellik göstermektedir. Hem +dp/dt hem de –dp/dt değerleri fruktozlu grupta (3098±136, 2436±158, p<0.05) kontrollere göre (2595±210, 1822±160) daha yüksektir. İzoprenalin sonrasõnda +dp/dt değerleri gruplar arasõnda farklõlõk göstermezken (Kontrol:5387±348, Fruktoz: 5210±218) –dp/dt fruktozlu grupta (4027±278, p<0.05) kontrollere göre (5205±523) daha düşüktür (Şekil 3.13.D). İzoprenalin öncesinde fruktozlu grubun (55±2 ml/dak., p<0.05) kardiyak debi değeri kontrol gruptan (44±5 ml/dak.) daha yüksek olmasõna karşõn izoprenalin sonrasõnda kontrol grubun kardiyak debisinde artõş olduğu için gruplar arasõnda farklõlõk ortadan kalkmõştõr (Kontrol:49±4.5 ml/dak., Fruktoz:56±2.16 ml/dak.) (Şekil 3.14 A). İzoprenalin öncesinde ve sonrasõnda Aortik akõş (Kontrol: 18±3.7 ml/dak., 17±4 ml/dak., Fruktoz: 19±3 ml/dak., 20±2.4 ml/dak.) (Şekil 3.14.B) ve koroner akõş (Kontrol:32.2±2.5 ml/dak., 34.4±3.5 ml/dak., Fruktoz: 35.5±3.3 ml/dak., 35±2.6 ml/dak.) arasõnda farklõlõk yoktur (Şekil 3.14.C). 73 B) A) * 150 * 100 50 0 K:7 F:12 1.00 0.75 ** 0.50 0.25 0.00 İzoprenalin (10 -7 Mm) İzoprenalin (10 -7Mm) D) C) 15 K:7 F:12 5000 10 5 K:7 (+dp/dt) F:12 (+dp/dt) K:7 (-dp/dt) F:12 (-dp/dt) 6000 ±dp/dt Sol Ventrikül Diastol Sonu Basõncõ mmHg 1.25 K:7 F:12 200 % Sol Ventrikül Basõnç Değişimi Sol Ventrikül Basõncõ (mmHg) 250 * 4000 3000 * * 2000 1000 0 İzoprenalin (10 -7Mm) 0 İzoprenalin (10 -7mm) Şekil 3.12. Kontrol (K:7) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan tek doz isoprenalin verildikten sonra alõnan ex-vivo A) Sol Ventrikül Basõncõ, B) % Sol ventrikül basõncõ değişimi B) ±dP/dT oranlarõ ve C) Sol ventrikül diastol sonu basõncõ; *, P<0.05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark,**, P<0.005, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 74 K:7 F:12 A) Kardiyak Debi ml/dak 60 * 50 40 30 İzoprenalin (10 -7M) K:7 F:12 B) 25 Aortik Akõş ml/dak 20 15 10 5 0 İzoprenalin (10 -7 M) C) Koroner Akõş ml/dak 50 K:7 F:12 40 30 20 İzoprenalin (10-7M) Şekil 3.13. Kontrol (K:7) ve Fruktoz (F:12) gruplarõndan İzoprenalin (10-7M) sonrasõnda alõnan ex-vivo A) Kardiyak Debi, B) Aortik Akõş ve C) Koroner Akõş; *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, , **P<0.005 Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 75 3.11 Papiller Kas İzoprenalin Doz Yanõt Eğrisi İzole papiller kas dokusunda izoprenalin doz-yanõt eğrisi Şekil 3.14’ te gösterilmiştir. İzoprenalinin 10-6M dozundan fruktozlu (n:5) grubunun başlayan yanõtverirliliği kontrol (n:5) gruba göre azalmasõna karşõn istatistiksel farklõlõk bulunamamõş ancak 10-5 M izoprenalin dozunda ise gruplar arasõnda belirgin farklõlõk gözlenmiştir. Maksimum % değişim yanõtlar karşõlaştõrõldõğõnda fruktozlu (46±8, p<0.005) grubun yanõtõnõn kontrole (91±6) göre istatistiksel olarak azaldõğõ belirlenmiştir. İzoprenalinin yanõt verirliliğinde farklõlõk olmasõna karşõn pD2 değerleri arasõnda farklõlõk bulunamamõştõr (pD2, Kontrol:6.46±0,17, Fruktoz: 6.64±0,23) . 125 % Emax (mg/gerim) 100 % Gerim 100 75 K:5 F:5 75 ** 50 ** K:5 F:5 25 0 Log[İzoprenalin](M) 50 25 0 -9 -8 -7 -6 -5 -4 Log[izoprenalin](M) Şekil 3.14. Kontrol (K:5) ve Fruktoz (F:5) gruplarõnda papiller kas izoprenalin doz-yanõt eğrisi ve maksimum yanõtlarõ *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, **P<0.005 Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 76 3.12 β-Adrenerjik Reseptör Altiplerinin mRNA Ekspresyonlarõ Kontrol (n:4) ve Fruktoz (n:7) gruplarõnõnõn β-adrenerjik reseptör alttiplerinin mRNA ekspresyonlarõ Şekil 3.15’ te gösterilmiştir. Fruktozlu grubun β-1 Adrenerjik reseptör mRNA ekspresyon sinyalleri konrol gruba göre azalõrken (Şekil 3.15.A) β-3 adrenerjik reseptör mRNA ekspresyon sinyallerinde artma gözlenmiştir (Şekil 3.15.C). β-2 adrenerjik reseptör altipinde ise gruplar arasõnda farklõlõk yoktur (Şekil 3.15.B). Her bir örnek için β-adrenerjik reseptör alttiplerinden elde edilen mRNA sinyal yoğunluklarõnõ, β-aktin internal kontrolüyle elde edilen sinyal yoğunluklarõna oranlayarak mRNA ekpresyonlarõnõn analizleri yapõlmõştõr (Şekil 3.16). β-1 adrenerjik reseptör mRNA ekspresyonlarõ fruktozlu grupta (0.27±0.05, p<0.05) kontrollere göre (0.45±0.03) yarõ yarõya azalmõştõr. β-3 adrenerjik reseptör mRNA ekspresyonlarõ ise fruktozlu grupta (0.19±0.048) kontrollere göre (0.069±0.007) yaklaşõk 2 kat artarken, β-2 adrenerjik reseptör mRNA ekspresyonlarõ gruplar göstermemektedir (Kontrol: 0.80±0.06, Fruktoz: 0.83±0.05). arasõnda farklõlõk 77 A) B) C) Şekil: 3.15.Kontrol (4) ve Fruktoz (7) gruplarõnõnõ A) β1-Adrenerjik Reseptör mRNA, B) β2 Adrenerjik Reseptör mRNA, C) β 3-Adrenerjik Reseptör mRNA ekspresyonlarõ . Bant Yoğunluğu Beta(1,2,3)/Betaaktin 0.9 0.6 ! 0.3 0.0 β1 ! β2 β 1K:4 β 1F:7 β 2K:4 β 2F:7 β 3K:4 β 3F:7 β3 Şekil 3.16. β-adrenerjik reseptör Alttiplerinin mRNA ekspresyon sinyal yoğunluklarõnõ β aktin internal kontrollüyle elde edilen sinyal yoğunluğuna oranlanõ *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel fark 78 3.13 Kardiyak eNOS mRNA Ekspresyonlarõ Kontrol (n:5) ve Fruktoz (n:6) gruplarõnõnõn eNOS mRNA ekspresyonlarõ Şekil 3.17’ de gösterilmiştir. Fruktozlu grubun eNOS mRNA ekspresyon sinyalleri konrol gruba göre artmõştõ. Her bir örnekten elde edilen eNOS mRNA sinyal yoğunluklarõnõ, βaktin internal kontrolüyle elde edilen sinyal yoğunluklarõna oranlayarak mRNA ekpresyonlarõnõn analizleri yapõlmõştõr (Şekil 3.18). eNOS mRNA ekspresyonlarõ fruktozlu grupta (1.93±0.47, p<0.005) kontrollere göre (1.19±0.12) artmõştõr. Şekil 3.17. Kontrol (5) ve Fruktoz (6) gruplarõnõnõ kardiyak eNOS mRNA ekspresyonlarõ Bant Yoğunluğu (eNOS/β-Aktin) 2.5 . 2.0 !! K:5 F:6 1.5 1.0 0.5 0.0 Şekil 3.18. Kardiyak eNOS mRNA ekspresyon sinyal yoğunluklarõnõ β aktin internal kontrollüyle elde edilen sinyal yoğunluğuna oranlanõ **, P<0,005, Kontrole göre istatistiksel fark 79 3.14. Kardiyak Metabolizma Kontrol (n:4-7) ve fruktozlu (n:4-7) sõçanlarõn izole “working heart” preparatõnda ölçülen glukoz ve yağ asiti metabolizmalarõ Şekil 3.19’ da gösterilmiştir. Fruktozlu sõçanlarõn (4744±335 nmol.g-1.dak-1, p<0.005) ortalama glikoliz hõzlarõ kontrol gruba göre (8208±965 nmol.g-1.dak-1) düşük bulunmuştur (Şekil 3.19 A). 0.4 mM ve 0.8 mM palmitik asit varlõğõnda perfüze edilen kalplerde gruplar arasõnda farklõlõk bulunamamõştõr (Kontrol: 975±86 nmol.g-1.dak-1, 727±71 nmol.g-1.dak-1, Fruktoz: 1005±82 nmol.g-1.dak-1, 644±84 nmol.g-1.dak-1) (Şekil 3.19.B ve C). 0.8 mM palmitik asitle perfüze edilen kalplerin perfüzatlarõndan laktik asit düzeyleri ölçülmüştür (Şekil 3.20). Fruktozlu (0.233±0.0034 mg/dl, p<0.05) gruptaki laktat miktarõ kontrol gruptan (0.124±0.028 mg/dl) anlamlõ olarak yüksek bulunmuştur. 80 A) 10000 -1 nmol H-glukoz g dak -1 K:5 F:4 ** 3 5000 0 B) nmol 3H palmitat.g -1dak-1 1500 K:4 F:6 1000 500 0 C) K:7 F:7 -1 nmol H palmitat g dak -1 1000 3 500 0 Şekil 3.19. Kontrol (K:4-7) ve Fruktoz (F:4-7) gruplarõndan izole working heart preparatõnda A) Glikolitik Hõz, B) Palmitik Asit oksidasyonu (0,4 mM) C) Palmitik Asit Oksidasyonu (0,8mM) *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark, , **P<0.005 Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 81 Laktat mg/dl 0.3 ! K:3 F:5 0.2 0.1 0.0 Şekil 3.20. Kontrol (K:3) ve Fruktoz (F:5) gruplarõndan izole working heart preparatõnda 0.8 mm palmitik asit varlõğõnda perfüzatta ölçülen laktat konsantrasyonlarõ *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõ fark 3.15. Pirüvat Dehidrojen Kinaz 2 ve 4 Enzimlerinin mRNA Ekspresyonlarõ Kontrol (n:5) ve Fruktoz (n:6) gruplarõnõnõn kardiyak dokudan elde elde edilen PDK2 ve 4 enzim mRNA ekspresyonlarõ Şekil 3.21’ de gösterilmiştir. Fruktozlu grubun PDK2 ve 4 mRNA ekspresyon sinyalleri konrol gruba göre artmõştõr (Şekil 3.21.A-B). Her bir örnek için PDK2 ve 4 mRNA sinyal yoğunluklarõnõ, β-aktin internal kontrolüyle elde edilen sinyal yoğunluklarõna oranlayarak mRNA ekpresyonlarõnõn analizleri yapõlmõştõr (Şekil 3.21C). PDK2 mRNA ekspresyonu fruktozlu grupta (0.46±0.02, p<0.05) kontrollere (0.38±0.01) göre istatistiksel olarak anlamlõ artmõştõr. PDK4 mRNA ekspresyonlarõ ise fruktozlu grupta (1.95±0.0.08, p<0.05) kontrollere göre (1.65±0.07) daha belirgin olarak artmõştõr. 82 Bant Yoğunluğu Oranõ (PDK2,4/β-Aktin) 2.5 ! 2.0 K.5 F:6 1.5 1.0 ! 0.5 0.0 PDK2 PDK4 PDK2 PDK4 Şekil 3.21. A) PDK 2, ve B) PDK 4 enzim mRNAekspresyonlarõ, C) Beta-Aktin mRNA ekspresyonlarõ; D) PDK2 ve 4 enzim mRNA ekpresyon sinyal yoğunluklarõnõ β aktin internal kontrollüyle elde edilen sinyal yoğunluğuna oranõ, *, P<0,05, Kontrole göre istatistiksel olarak anlamlõfark 83 4. TARTIŞMA Laboratuarõmõzda beslenmelerinin % 60’ õnõ fruktozdan karşõlayan sõçanlarda literatürdekine benzer şekilde insülin rezistansõnõn geliştiği gözlenmiştir (Hwang ve ark., 1987, Lee ve ark., 1994; Dai ve Mcneill, 1995). Gruplar arasõnda tüketilen yem ve su miktarlarõnõn farklõlõk göstermemesi ve büyüme profillerinin aynõ olmasõ uyguladõğõmõz insülin rezistansõ modelinin obeziteden bağõmsõz olduğunu düşündürmektedir (Zavaroni ve ark., 1980). Ancak kan basõnçlarõnõn kontrollere göre yüksek olmasõ ise hipertansiyondan bağõmsõz olmadõğõnõ ortaya ortaya koymaktadõr (Ferrannini ve ark., 1987; Dai ve ark., 1994 Hsieh ve ark., 2005). Haftalõk yapõlan biyokimyasal ölçümlerde fruktoz alan grupta insülin rezistansõnõn genel karakteristikleri olan hipertrigliseridemi ve hiperinsülineminin geliştiği bulunmuştur (Güner ve ark., 2000, Tay ve ark., 2001). Prediabetik dönemde açlõk plazma glukoz düzeylerinde belirgin farklõlõk olmamasõna karşõn postprandiyal glukoz değerleri sağlõklõ bireylere göre daha yüksek seyretmektedir (Şekil 1.1). Çalõşmamõzda sõçanlara yapõlan oral glukoz tolerans testinde fruktozla beslenen sõçanlarõn açlõk glukoz düzeylerinde belirgin olmasa da farklõlõk bulunmuş ve bu fark glukoz yüklemesinden sonraki ilk 15. dakikada daha belirgin hale gelmiştir. Plazma insülin düzeyleri ise hem açlõk durumunda hem de glukoz yüklemesinin ardõndan fruktozlu grupta çok daha yüksek bulunmuştur. Oral glukoz tolerans testinde elde edilen glukoz ve insülin değerlerinden hesaplanan insülin duyarlõlõk indeksinin fruktozlu grupta belirgin olarak azaldõğõ belirlenmiştir (McNeill ve ark. 2004). Tip 1 diyabette görülen kardiyomyopatinin nedeni büyük oranda aydõnlatõlmõş olmasõna karşõn, Tip 2 diyabette oluşan kardiyomyopatinin patojenezinin anlaşõlmasõ bu hastalõğa sõklõkla eşlik eden öteki risk faktörleri (hipertansiyon, obezite, hiperinsulinemi, hiperglisemi ve dislipidemi) nedeniyle oldukça güçleşmektedir. (Pagliassotti ve ark.,1996). İnsülin rezistansõ modelinin seçimi prediabetik dönemde gözlenen kardiyak anomalilerin belirlenebilmesi açõsõndan önem taşõmaktadõr. Bu nedenle, fruktozla beslenen sõçanlar obeziteden bağõmsõz ancak hipertansiyonun da içinde olduğu ve insülin rezistansõnõn prediabetik döneminde görülen hiperinsülinemi ve hipertriglseridemi gibi özelliklerini de taşõyan bir modeldir. Tip 2 diabetik hastalarda makrovasküler hastalõklar olmaksõzõn sistolik ve diastolik ventriküler 84 fonksiyon anomalilerinin bildirilmesi diabetik kardiyomyopati gelişimine indirekt bir kanõt sağlamõştõr (Zarich ve Nesto, 1989). Bununla birlikte, hastalõğõn erken dönemlerinde bile diastolik disfonksiyonun geliştiğini gösteren oldukça fazla sayõda çalõşma vardõr (Raev, 1994). İnsülin rezistansõnõn, diabetik olmayan bireylerde sol ventrikül hipertrofisi (Paternostro ve ark., 1999) ve sol ventrikül kütle (Davis ve ark., 2002) artõşõna eşlik ettiği de gösterilmiştir. Çalõşmamõzda insüline rezistan sõçanlarõn kardiyak fonksiyonlarõ hem in vivo ve hem de ex vivo olarak incelenmiştir. Bunun yanõ sõra β-adrenerjik reseptör altiplerindeki olasõ değişiklikler kalbin izoprenaline verdiği (ex vivo ve in vitro) fonksiyonel yanõtlar ve mRNA ekspresyonlarõ incelenerek değerlendirilmiştir. İn vivo olarak alõnan sistolik ve diastolik kan basõnçlarõ indirekt kan basõncõnda olduğu gibi fruktozlu grupta yüksek bulunmuştur. başka çalõşmalarda da fruktozla beslenen sõçanlarõn ortalama arteriyel basõnçlarõ kontrol sõçanlara göre yüksek bulmuşlardõr (Hsieh ve ark. 2005). Ancak kalp atõm hõzlarõ gruplar arasõnda ne bizim çalõşmamõzda ne de diğer çalõşmaklarda farklõlõk bulunamamõştõr. Öte yandan, in vivo olarak alõnan kan basõncõ değerlerinin indirekt olarak bulunan değerlerden daha düşük olmasõ anestezinin etkisinden kaynaklanabileceğini düşündürmektedir. Gerçekten de Dai ve ark. arteriyal kan basõncõndaki artõşõ sadece tail cuff yöntemiyle belirlenmelerine karşõn direkt kan basõncõnda ise farklõlõk bulamamalarõnõn nedeninin anestezi olduğunu öne sürmüşlerdir (1994). Bizim çalõşmamõzda hem tail cuff yöntemiyle hem de direkt olarak kan basõncõnda gözlemlediğimiz artõş kullandõğõmõz kataterin daha hassas olarak ölçüm yapmasõ ve fruktoz beslenmesinin daha uzun süre uygulanmasõndan kaynaklanabilir. Ventriküliçi basõnç değerlendirmelerinde fruktoz alan sõçanlarõn kontrollerine göre sol ventrikül diastol sonu basõnçlarõ belirgin olarak artarken sol ventrikül içi gelişen basõnçlarõ ise azalmõştõr. Bu azalma sol ventrikül diastol sonu basõncõndaki artõştan kaynaklanmaktadõr. Sol ventrikül basõncõ, kalp atõm hõzõ ve ±dp/dt oranlarõnda ise gruplar arasõnda farklõlõk saptanmamõştõr. İn vivo olarak serum fizyolojik infüzyonuyla oluşturulan preload artõşõ sonrasõnda fruktozlu grupta sol ventrikül diastol sonu basõncõ daha da artmõştõr. Buna paralel olarak sol ventrikül içi gelişen basõnç serum fizyolojik infüzyonu sonrasõnda da fruktozlu grupta kontrollere göre azalmõştõr. Diastolik disfonksiyonun ilk yansõmasõ olan diastol sonu basõncõndaki artõş hipertansiyon ve insülin rezistansõ modellerinde de gözlenmektedir (Anderson ve 85 ark., 1999, Oscar ve ark., 2002, Kim ve ark., 2003). Kan basõncõndaki yükselme, kalbin önündeki yenmesi gereken yükü artmasõna yol açarak ventrikülün pompalama fonksiyonunu bozmaktadõr. Böylece diastol sonunda ventriküliçinde rezidüel kan hacmi artarak diastol sonu basõncõnõ yükseltmektedir. Öte yandan, serum fizyolojik infüzyonu sonrasõnda kalbin prelaoad’ u ve debisi arttõrõldõğõnda ise fruktozlu grupta diastol sonu basõncõ kontrol gruba göre daha fazla artmaktadõr. Sol ventrikül diastol sonu basõncõnda artõş olmasõna karşõn sistolik fonksiyonun göstergesi olan sol ventrikül basõncõnda gruplar arasõnda farklõlõğõn olmamasõ diastolik fonksiyon anomalilerinin başladõğõnõ ancak sistolik fonksiyonun hala korunduğunu düşündürmektedir. Prediabetik dönemde olan OLETF sõçanlarda yapõlan çalõşmalarda da disatolik fonksiyonun bozulduğu ancak sistolik fonksiyonun korunduğu gösterilmiştir. (Mizushige ve ark., 2000; Abe ve ark., 2002) Ex vivo olarak yapõlan deneylerde bazal koşullarda fruktozlu sõçanlarõn gerek ventrikül basõnç verileri gerekse kardiyak akõşlar kontrollere göre farklõlõk göstermemektedir. Bir başka anlatõmla, in vivo olarak fruktozlu sõçanlarda gözlenen sol ventrikül diastol sonu basõnçlarõ gruplar arasõndaki fark ex vivo deneylerde ortadan kalkmõştõr. İki sistemle elde edilen sonuçlar arasõndaki farklõlõk büyük olasõlõkla in vivo ve ex vivo sistemlerin özellikleri arasõndaki farklardan kaynaklanmaktadõr. İn vivo deneylerde kardiyovasküler sistemin homeostazõ korunduğu için diastol sonu basõnç değerleri arasõndaki faklõlõk daha belirgin olarak gözlemlenmiş olabilir. Ancak ex vivo deneylerde belli şartlarda her iki grubun yanõtlarõnõn incelenmesi bu gruplar arasõndaki olasõ farklõlõklarõ maskeleyebilir. Deneysel protokolümüz gereği normal fizyolojik koşullarõ sağlayan 11.5 mmHg preload ve 80 mmHg afterload’ da 10-15 dakika perfüze edilen kalplerin daha sonra sõrasõyla 5-10-15-20-25 cm (H2O) preload değerlerine verdiği yanõtlar incelenmiştir. Bazal koşullarda sol ventrikül basõncõ, ±dp/dt, kalp atõm hõzõ ve kardiyak akõş ortalamalarõ gruplar arasõnda farklõlõk göstermemektedir. Her iki grup da preload artõşõna yanõt vermesine karşõn bu yanõtlar arasõndaki fark istatistiksel olarak anlamlõlõ bulunmamõştõr. Frank-Starling eğrilerinin temelini oluşturan preload artõşlarõnõn kalp üzerindeki etkileri her bir sõçan için incelendiğinde fruktozlu grubun kardiyak uyuncunun bozulduğu gözlenmiştir. Preload artõşlarõndan elde edilen “stroke volume” (kalp debisi/kalp atõm hõzõ) değerlerine karşõ sol ventrikül diastol sonu basõnçlarõ x-y eksenlerine geçirilerek elde edilen eğrilerin fruktozlu grupta belirgin olarak azaldõğõ bulunmuştur (Şekil 3.8). Bu durum farklõ Frank-Starling 86 indekslerinin kullanõldõğõ hipertansif ve insülin rezistansõ modellerinde de gözlenmiştir (Anderson ve ark., 1999, Abe ve ark., 2002, Oscar ve ark., 2002, Conrad ve ark., 1995). Frank-Starling eğrilerinin fruktozlu grupta bozulmasõ bazal durumda belirgin olmasa da ekzersizle kendini gösteren ventriküler performans bozukluğunun geliştiğini göstermektedir. Frank-Starling yasasõnõn hücresel mekanizmasõ gereği kontraktil proteinlerin Ca+2’ a olan duyarlõlõklarõnda değişiklik oluşmaktadõr. Myofibrillerin gerimi arttõğõnda troponin C’nin Ca+2’ olan duyarlõlõğõ artmaktadõr. Ca+2’ a duyarlõlõğõn artmasõ miyofibrillerin daha fazla gerilerek sarkoplazmik retikulumdan daha fazla Ca+2’ salõnmasõyla sonuçlanmaktadõr. Çeşitli Tip 1 diabet (Lopaschuck ve ark., 1983; Lagadic-Gossmann ve ark., 1996; Norby ve ark.,2002) ve insülin rezistansõ modellerinde Ca+2’ düzenlenmesinde bozukluk olduğu gösterilmiştir (Dutta ve ark.,2001). Ayrõca sukrozla beslenen sõçanlarda Ca+2’ –ATPaz enzim aktivitesinde de azalma olduğu bulunmuştur (Wold ve ark., 2005). Öte yandan OLETF sõçanlarda da Ca+2’ –ATPaz enzim proteinind azalma olduğu bulunmuştur (Abe ve ark., 2002). Bu enzimin aktivitesindeki azalma sonucunda sarkoplazmik retikulama Ca+2’ reuptake’ inde yavaşlayarak sitozolde Ca +2 birikmesine yol açarak myokardiyal gevşemede bozukluk ortaya çõkabilmektedir. Kardiyak yetmezliğin başlangõcõnda henüz bazal koşullarda belirgin bir disfonksiyonun görülmediği ancak ekzersize toleransõn ortaya çõktõğõ dönemde ilk olarak kalp debisi azalmaktadõr. Benzer şekilde, Tip 2 diabetik hastalarda yapõlan çalõşmalarda da kalp debisinin azaldõğõ gösterilmiştir. Azalan kardiyak debiyi dengelemek için renin-anjiyotensin-aldosteron sistemi (RAAS) ve sempatik sinir sistemi aktive olmakta ve kandaki katekolamin düzeyleri yükselmektedir. Fruktozla yapõlan birçok çalõşmada da bu sistemlerin aktive olduğu gösterilmiştir (Kobayashi ve ark.,1993, Kamide ve ark.;2002). Nörohormonal sistemlerin aktive olmasõ başlangõçta azalan kardiyak debiyi dengelemesine karşõn sonrasõnda kalpte daha da zararlõ etkiler oluşturmaktadõr. Öte yandan, birçok insülin rezistansõ modelinde gelişen hiperinsülinemin sempatik sinir sistemini direkt olarak aktive ettiği de gösterilmiştir (Kobayashi ve ark.,1993). Preload değişikliklerini takiben kalplerin farklõ afterload lardaki (60, 70, 80, 90 mmHg) sol ventrikül basõncõ, ±dp/dt, sol ventrikül diastol sonu basõncõ ve kardiyak akõş yanõtlarõ da incelenmiştir. Kalpler her iki grupta da afterload değişikliklerine benzer basõnç artõşlarõyla yanõt vermiştir. Gruplar arasõnda ortalama değerler incelendiğinde sol ventrikül basõncõ, ±dp/dt değerleri ve sol ventrikül diastol sonu 87 basõnçlarõ arasõnda fark bulunamamõştõr. Kalbin önünde yenmesi gereken güç arttõrõldõğõnda aortik akõşlarda her iki grupta da düşme gözlenmektedir. Koroner akõş değerlerinde ise aortik akõşõn tersine artõş olmuştur. Ancak kardiyak akõşlar arasõnda her iki grupta farklõlõk oluşmamaktadõr. İn vivo olarak fruktozlu grupta gözlemlediğimiz sol ventrikül diastol sonu basõncõnõn bu sistemde görülmemesi kalbin kendi dengesi içinde oluşan afterload’ un bu sistemde sağlanamamasõndan kaynaklanabilir. Fruktozlu grupta kendi in vivo koşulunu taklit eden afterload değeri bizim deneysel protokolümüzde uyguladõğõmõzdan daha yüksek bir afterload değerleri gerektirebilir. Çalõşmamõzda insülin rezistansõnõn kardiyak fonksiyonlar üzerindeki etkilerinin yanõ sõra β-adrenerjik reseptör sistemindeki değişiklikler de araştõrõlmõştõr. Bu nedenle hem ex vivo “working heart” preparatõnda hem de in vitro papiller kas preparatõnda non-selektif beta adrenerjik reseptör agonisti izoprenalinin yanõtlarõ değerlendirilmiştir. “Working Heart” preparatõnda kalpler bir stimülatör aracõlõğõyla dakikada 300 atõm yapacak şekilde uyarõlarak tek doz (10-7M) izoprenalinin oluşturduğu yanõtlar incelenmiştir. Bazal şartlarda sol ventrikül basõncõ ve kalp debisinde farklõlõk olmamasõna karşõn stimülatör takõldõktan sonra fruktozlu grubun hem sol ventrikül basõncõnda hem de kalp debisinde kontrollere göre artma gözlenmiştir. Köpeklerde yapõlan bir çalõşmada çifte elektrik stimülasyonunun hem sol atrial preload’ u hem de sistolik performansõ arttõrdõğõ bulunmuştur (Gaasch ve ark.,2003). Öte yandan OLETF sõçanlarda elektrik stimulasyonuyla kalp atõm hõzõ dakika 300’ den 240’ a indirildiğinde ventriküler gevşemenin bozulduğu da gösterilmiştir (Abe ve ark., 2002). Fruktozlu sõçanlarda gerek in vivo sol ventrikül diastol sonu artõşõnda gerekse Frank-Starling eğrilerindeki bozulma sonucunda henüz başlangõç döneminde olan bir kardiyak anomali olduğunu göz önüne aldõğõmõzda, stimülatör takõldõktan sonra sol ventrikül basõncõ ve kalp debisinde artõş olmasõ şaşõrtõcõ bir durum değildir. Çünkü köpeklerde intakt kalplere çifte elektrik stimülasyonu uygulanmasõ sonucu oluşan sol ventrikül preload’ undaki artõşõn (kalp debisi) sol ventriküler sistolik performansõ (sol ventrikül basõncõ) arttõrdõğõ ve bu iyileşmenin kalp yetmezliği bulunan hastalarda yararlõ olabileceği öne sürülmüştür (Gaasch ve ark.,2003). Bazal durumda gözlenmeyen ancak stimülatör takõldõktan sonra fruktozlu sõçanlarda belirginleşen sol ventrikül basõnç artõşõndan, sarkoplamik retikuluma Ca+2 alõnmasõndaki yavaşlama sonucu sitozoldeki Ca+2 konsantrasyonlarõnõn artmasõ ve sarkoplazmik retikulumda Ca+2 ‘ un azalmasõ sorumlu olabilir. Çalõşmamõzda stimüle edilen kalplere daha sonra izoprenalin 88 verildiğinde sol ventrikül basõncõnõn fruktozlu grupta kontrollere göre daha az olduğu gözlenmiştir. Yüzde değişim olarak hesaplanan izoprenalin yanõtlarõ da fruktozlu grupta kontrollere göre yarõ yarõya azalmõştõr. Öte yandan, izoprenalin öncesinde hem +dp/dt hem de –dp/dt oranõ sol ventrikül basõncõnda olduğu gibi fruktozlu grupta daha yüksek olmasõna karşõn izoprenalin sonrasõnda –dp/dt oranõ kontrol gruptan belirgin olarak düşük bulunmuştur. β-adrenerjik reseptör-aracõlõ yanõtlarõn fruktozlu grupta belirgin olarak azaldõğõ ve özellikle –dp/dt oranõndaki azalmanõn daha belirgin olduğunun gözlenmesi Ca+2’ un sarkoplamik retikuluma geri alõnma prosesinde bir bozukluk olduğunu desteklemektedir. Bu durum fruktozlu grubun izoprenalin yanõtverirliliğinde azalmaya yolaçabilir. Ancak sukrozla beslenen sõçanlarda SERCA aktivitesinde ve Ca+2 transientlerinde azalma olmasõna karşõn izoprenalin yanõtverirliliğinin normal bulunmasõ bu modele hiperetansiyonun ve hipertansiyon mekanizmalarõnõn eşlik etmemesindenkaynaklanabilir (Wold ve ark., 2005). Öte yandan, izoprenalin öncesinde ve sonrasõnda kardiyak akõşlar arasõnda farklõlõk gözlenmemiştir. “Working Heart” preparatõna ek olarak izoprenalin yanõtverirliliği bir de in vitro papiller kas preparatõnda değerlendirilmiştir. İzoprenalin doz-yanõt eğrileri incelendiğinde maksimum dozda (10-5) alõnan yanõtõn kontrol gruptan belirgin olarak az olduğu gözlenmiştir. Benzer sonuçlar aynõ preparatta spontan hipertansif sõçanlarda da elde edilmiştir (Atkins ve ark. 1995). Gruplar arasõnda pD2 değerleri arasõnda farklõlõk olmamasõna karşõn % Emax değerlerinin fruktozlu grupta yarõyarõya düşük bulunmasõ reseptör duyarlõlõğõnda ya da ekspresyonunda bir değişiklik olduğunu düşündürmektedir. Gerçekten de (Atkins ve ark. 1995) çalõşmasõnda azalan β-adrenerjik yanõtverirliliğin nedeninin reseptör duyarlõlõğõndaki azalmadan kaynaklandõğõ bulunmuştur. Kalpte hem β-1 hem de β-2 adrenerjik reseptörlerin uyarõlmalarõ sonucunda adenilat siklaz aktive olarak hücreiçindeki cAMP düzeylerini artmaktadõr. Hücre içindeki cAMP’ nin artõşõ protein kinaz A’ yõ (PKA) uyararak L-tipi kalsiyum kanallarõ (Zhao,1994; Gerhandstein,1999), fosfolamban (Simmerman ve Jones; 1998), troponin I (Sulakhe ve Vo; 1995) ve Ryanodin reseptörleri (Marx,2000) gibi çeşitli kardiyak proteinleri fosforile etmektedir. Bu proteinlerin fosforile olmalarõ aktivitelerinin ve bunun sonucunda da fonksiyonel yanõtlarõn değişmesine neden olmaktadõr. L-tipi kalsiyum kanallarõnõn fosforilasyonu hücre içine Ca2+ akõşõnõ uyararak kontraktiliteyi arttõrmaktadõr. Öte yandan, fosfolambanõn fosforilasyonu ise 89 sarkoplasmik retikulumdan Ca2+reuptake’ ini arttõrarak diastolik relaksasyonun hõzlanmasõna neden olmaktadõr. Troponin I’ in PKA aracõlõ fosforilasyonuyla miyofilamentlerin Ca2+’ a olan duyarlõlõklarõ düzenlenmektedir. Fruktozla beslenen sõçanlarõn kalplerinde β-adrenerjik reseptör altiplerinin ekspresyonlarõndaki değişiklikler ilk kez bizim çalõşmamõzda incelenmiştir. Fruktozlu sõçanlarõn β1-adrenerjik reseptör mRNA ekspresyonlarõnõn kontrollere göre azaldõğõ, β2-adrenerjik reseptörlerin değişmediği ancak β3-adrenerjik reseptörlerin ise arttõğõ bulunmuştur. β1-adrenerjik reseptörlerin mRNA’ larõnda azalma gözlenmesi izoprenalin yanõtverirliliğindeki azalmayla paralellik göstermektedir. Non selektif bir agonist olan izoprenalinin sağlõklõ kalplerde oluşturduğu kontraktil etkinin büyük bölümünden β1-adrenerjik reseptörler sorumludur. Sõçan (Bryan ve ark., 1981) kalplerinde β1-AR ve β2-AR’ lerin birlikte bulunmasõna karşõn bunlardan sadece β1AR’ lerin inotropi ve kronotropiye aracõlõk ettiği gösterilmiştir. Bu nedenle sadece β1adrenerjik reseptör mRNA’ sõnda oluşan azalma reseptör proteininde de azalmaya neden olarak yanõtlarõ değiştirebilir. Ancak bunun kesin olarak ortaya konulabilmesi için radyoligand bağlanma deneyleri ve/veya western-blot analizleri yapõlmalõdõr. Yapõlan çalõşmalarda fruktoz diyeti uygulanan insüline rezistan sõçanlarda sempatik sinir sistemi aktivasyonu sonucunda sol ventrikül hipertrofisinin geliştiği gösterilmiştir (Kamide ve ark., 2002). 1987 yõlõnda Limas 2 hafta süreyle yüksek fruktoz diyetiyle beslenen sõçanlarda kardiyak α ve β-adrenerjik reseptör düzeylerinde sõrasõyla %8 ve %18 oranõnda bir artõş olduğunu ve yüksek karbohidrat diyetinden sonra kalp performansõndaki değişikliğin kõsmen adrenerjik yolaktaki artõşla ilişkili olduğunu ileri sürmüştür. Yakõn zamanda yapõlan bir çalõşmada ise 4 haftalõk fruktoz diyetinin sõçanlarda kardiyak alfa adrenerjik reseptör densitesini arttõrdõğõ ancak β-adrenerjik reseptör densitesini değiştirmediği bulunmuştur (Limas ve Limas, 1987;). Schaffer ve ark. (1991) ise Tip 2 diyabet modelinde myokardda β-Adrenerjik reseptör ekspresyonlarõnõn değişmediğini ancak β-Adrenerjik reseptör agonistlerine verilen yanõtlarõn azaldõğõnõ bildirmişlerdir. Plazma katekolamin düzeylerinin fruktozlu sõçanlarda (Kobayashi ve ark.,1993, Kamide ve ark.;2002), deneysel (Paulson ve ark.,1980) ve klinik diabette (Christensen,1974) belirgin olarak arttõğõ bilinmektedir. Buna ek olarak, diabetik sõçan kalbinde noradrenalin düzeylerinin arttõğõ da bulunmuştur (Paulson ve ark.,1980). Gerçekten de, şiddetli kalp yetmezliğinde kardiyak sempatik sinirlerin aşõrõ uyarõlmasõ sonucu kardiyak dokudan plazmaya noradrenalinin geçişi 90 artmaktadõr (Ganguly ve ark.,1987). Kalp yetmezliğinde dinlenme anõnda salõnan noradrenalin miktarõndan 50 kat daha fazla noradrenalin salõndõğõ bulunmuştur. Bu düzey sağlõklõ bireylerin maksimum ekzersizi sonucunda kalplerinden salõnan noradrenalin düzeyleriyle aynõdõr (Esler ve ark.,1997). Sonuçta şiddetli kalp yetmezliği olan hastalardaki aşõrõ sempatik sinir sistemi stimülasyonu en önemli mortalite nedenini oluşturmaktadõr. Noradrenalinin β1-adrenerjik reseptörlere affinitesi β2-adrenerjik reseptörlerle karşõlaştõrõldõğõnda çok daha fazla olduğu için yüksek noradrenalin düzeylerinin bu reseptörlerde down-regülasyona yol açtõğõ düşünülmektedir. Daha önce STZ-diabetik sõçanlarda yaptõğõmõz bir çalõşmada kalpteki β1 adrenerjik reseptörlerin hem mRNA’ sõnda hem de proteinlerinde azalma gösterilmiştir (Dincer ve ark., 2001). Benzer şekilde fruktozlu sõçanlarda da gözlenen β1-adrenerjik reseptör mRNA’ larõndaki azalmanõn nedeninin sempatik sinir sistemi aktivasyonu ve buna bağlõ yüksek noradrenalin düzeyleri olduğu düşünülebilir. Öte yandan çalõşmamõzda fruktozla beslenen sõçanlarda daha önce STZ-diabetik sõçanlarda gösterildiği gibi β3-adrenerjik reseptör ekpresyonlarõnda da artõş gözlenmiştir. β3-adrenerjik reseptörlerin kalp yetmezliği ve diabet gibi patolojilerde kalbi aşõrõ sempatik etkinliğe karşõ koruduğu öne sürülmektedir. Bu noktadan yola çõkõldõğõnda fruktozla beslenen sõçanlarda bir tür prediabetik durum ortaya çõktõğõndan β3-adrenerjik reseptör ekspresyonlarõnda gözlemlediğimiz artõşõn koruyucu bir mekanizma olarak devreye sokulduğu düşünülebilir. β-adrenerjik reseptör aracõlõ yolaklar sağlõklõ ve yetmezlikli kalpte birbirine ters yönde inotropik yanõtlar oluşturmaktadõr (Rozec ve ark.2003; Moniotte ve Balligand;2003). Sağlõklõ kalpte katekolaminlerin β1 ve β2 adrenerjik reseptör aracõlõ olarak oluşan klasik pozitif inotropik etkileri cAMP üzerinden oluşmaktadõr. Öte yandan β3 adrenerjik reseptörlerin uyarõlmasõyla oluşan negatif inotropik etkinin eNOS aktivasyonu aracõlõğõyla oluştuğu ve bu etkinin yukarõda da belirtildiği gibi katekolaminlerin kalp kasõnõ aşõrõ uyarmasõna karşõ koruyucu bir mekanizma olarak görev yaptõğõ ileri sürülmektedir (Rozec ve ark.2003; Moniotte ve Balligand;2003). Bu noktadan hareketle çalõşmamõzda β3 –adrenerjik reseptör-NO mekanizmasõnõ aydõnlatmak amacõyla eNOS mRNA ekspresyonlarõna da bakõlmõştõr. Fruktoz alan grupta kontrollere göre eNOS mRNA ekspresyonlarõn β3 –adrenerjik reseptör mRNA ekspresyonlarõna paralel şekilde arttõğõ görülmüştür. Jesmin ve ark. da benzer şekilde. 20 haftalõk OLETF sõçanlarõn ventriküler dokusunda eNOS protein ve mRNA ekpresyonlarõnõn arttõğõnõ bulmuştur (Jensen ve ark., 2002). Ancak bu sõçanlarda yapõlan diğer çalõşmalarda eNOS artõşõnõn bulunamamõştõr. Çalõşmalar arasõndaki 91 sonuçlarõn çelişki göstermesi kullanõlan OLETF sõçanlarõn yaşlarõndaki ve dolayõsõyla diabet dönemlerinin farklõ olmasõndan kaynaklanabilir (Yu ve ark., 2004; Jensen ve ark., 2002). Yetmezliğe girmiş kalpte β3-adrenerjik reseptörler korunmasõna karşõn β1 ve β2 adrenerjik reseptörlerin downregülasyonu ya da desensitizasyonu sonucunda başlangõçta koruyucu olan bu mekanizma daha sonra maladaptif hale gelmektedir. Bu nedenle zõt inotropik yolaklar arasõndaki dengesizliğin bir sonucu olarak oluşan kardiyomyopati myokardiyal disfonksiyonun da nedeni olabilir. Bununla birlikte kalp yetmezliği oluşturulmuş köpeklerde yapõlan bir çalõşmada sol ventrikül diastol sonu basõncõnda artma olmasõna karşõn Ca+2 transientlerinde azalma bulunmuş ve β3-adrenerjik reseptör antagonisti L-748,337 verildikten sonra ise sol ventrikül diastol sonu basõncõnõn düştüğü ve Ca+2 transientlerinin normale döndüğü gösterilmiştir. Bu durum artan sol ventrikül diastol sonu basõncõnda ve Ca+2 transientlerindeki azalmada β3-adrenerjik reseptörlerin rolünü ortaya koymaktadõr. Benzer şekilde fruktozlu sõçanlarda gözlenen sol ventrikül diastol sonu basõncõndaki artõşõn nedeni β3-adrenerjik reseptör ekspresyonundaki artõştan kaynaklanabilir (Morimoto ve ark. 2004). Çalõşmamõzda western-blot analizleri yapõlmamasõna karşõn β3-adrenerjik reseptör mRNA ekspresyonlarõnda gözlediğimiz artõş β3reseptör proteinin de artabileceğini düşündürmekte ve yukarõdaki görüşümüzü desteklemektedir. Kalp kontraktil fonksiyonunu devam ettirebilmesi için gereken enerjiyi yüksek enerjili fosfatlarõn (ATP) kandaki oksijenle yanmasõ sonucu açõğa çõkan enerjiden sağlamaktadõr (Taegtmeyer , 2002). Kalpte metabolik substratlarõn yanmasõ sonucu oluşan ATP kontraktilitenin devamlõlõğõ için gereklidir. Kalp kendisi için gerekli olan bu substratlarõ ancak belirli ölçüde depo edebilme özelliğine sahiptir. Bu nedenle kalp substratlarõn oksidasyonunun yanõ sõra sürekli olarak substrat transportuna gereksinim duymaktadõr. Kalp fizyolojik şartlarda birden fazla substratõ kullanarak enerji elde etmektedir. NEFA, glukoz ve laktat bunlara örnektir (Taegtmeyer ve ark.,2002; Young ve ark., 2002). Substrat seçimi temelde substrat ve oksijen miktarõna ve hormonal duruma göre değişkenlik gösterebilir. Yetişkin kalpleri özellikle tam olarak oksitlendiğinde yüksek miktarda ATP açõğa çõkardõğõ için NEFA’ yõ tercih etmektedir. Ancak myokardõn iş yükü arttõğõnda ya da oksijen sõnõrlõ olduğunda kalp enerji gereksinimini glukozdan karşõlamayõ tercih etmektedir. Kalpte 92 herhangi bir hasarlanma olduğunda ya da sol ventrikül fonksiyonu baskõlandõğõnda enerji yolağõ glukoza kaymaktadõr. Taegtmeyer ve ark yaptõklarõ çalõşmalarda kalbin enerji kaynağõndaki değişikliğin trankripsiyonel düzeyde düzenlendiğini göstermişlerdir (Taegtmeyer , 2002; Taegtmeyer ve ark.,2002; Young ve ark., 2002 Razeghi ve ark.,2001). Bu değişiklikler daha çok transport proteinlerinin ya da yağ asidi metabolizasõndaki enzimlerin gen transkripsiyonlarõndaki down-regülasyondan kaynaklanmaktadõr. Şekil 4.1. Kardiyak Glukoz Metabolizmasõ. (Shah ve ark., 2003) Çalõşmamõzda fruktozla oluşturduğumuz insülin rezistansõ modelinde değişen substrat metabolizmasõnõn kardiyak fonksiyon üzerindeki etkisini de incelemek istedik. Bu amaç doğrultusunda öncelikle palmitik asid oksidasyon hõzlarõnõ değerlendirdik. Ancak daha önce bu modelde yağ asidi oksidasyon hõzõyla ilgili olarak yapõlan çalõşma olmadõğõndan perfüzattaki palmitik asid konsanrasyonu başlangõçta düşük (0.4mM) tutulmuştur. 0.4mM palmitik asit konsantrasyonunda gruplar arasõnda herhangi bir farklõlõk bulunamamasõ sonucunda palmitik asid konsantrasyonunu 2 kat arttõrdõk. Ne var ki, bu konsantrasyonda da gruplar arasõnda herhangi bir farklõlõk belirlenememiştir. Tip 2 diabetik ZDF sõçanlarda ve ob/ob ve db/db farelerde yapõlan çalõşmalarda palmitik asid oksidasyonununda artõş bulunmasõna karşõn (Belke ve ark.,2000; Neitzel ve ark., 2003; Aasum ve ark., 2003; Mazumder ve ark., 2004; Lee ve ark., 2001; Young ve ark., 2002; Wang ve ark., 2005) hiperinsülinemik JCR-LA sõçanlarda ise her iki palmitik asid 93 konsantrasyonunda da fark bulanamamõştõr (Atkinson ve ark., 2002). Kullanõlan Tip 2 diabet ya da insülin rezistansõ modellerinin farklõ olmasõ kardiyak fenotiplerde de çeşitliliğe neden olmaktadõr. ZDF sõçanlar ve ob/ob ve db/db farelerde belirgin hiperglisemi olmasõna karşõn fruktozlu beslenen sõçanlar ve JCR-LA ‘ lerde hiperglisemi görülmemesi kardiyak metabolizmada farklõlõğa yol açabilir. Çalõşmamõzda yağ asidi metabolizmasõnõn yanõ sõra glikoliz hõzlarõ da değerlendirilmiştir. 0.8mM palmitik asit varlõğõnda perfüze edilen kalplerde fruktoz alan grubun glikoliz hõzõnõn kontrollere göre azaldõğõ belirlenmiştir. Bu durum hiperinsülinemik JCR-LA sõçanlarda alõnan sonuçlarla paralellik göstermektedir. Farklõ konsantrasyonlarda perfüze edilen bu sõçanlarõn kalplerinde palmitik asid oksidasyon hõzõnda herhangi bir farklõlõk olmamasõna karşõn glikoliz hõzõnda azalma bulunmuştur (Atkinson ve ark., 2002). Fruktozla beslenen sõçanlarõn kalplerinde yağ asidi metabolizmasõnda henüz bir farklõlõk görülmezken glikoliz hõzõnda azalma oluşmasõ bu modele özgü bir karakteristik olabilir. Deney protokolümüzde kalplere değişik preload ve afterload’ lar uygulanarak oluşan yanõtlar incelenmiştir. Bu nedenle kalp değişen (azalan/artan) iş yüküne yanõt olarak daha fazla glukoza gereksinim göstermiş olabilir. Ancak insülin rezistansõnõn doğasõ gereği hücreiçine glukoz alõmõ azalmõştõr. Fruktozla beslenen sõçanlarda gerek GLUT-4 protein ve mRNA ekpresyonlarõnda gerekse sitozolden hücre membranõna translokasyonunda azalma olduğunu gösteren çok sayõda çalõşma bulunmaktadõr (Morel ve ark., 2005). Öte yandan bu modelde hipertrigliseridemi de gelişmektedir. Hipertrigliserideminin glukozun hücreiçine taşõnõmõnõ engellediği de bilinmektedir. Bu nedenlerle hücreiçine glukoz alõnamamasõ fruktoz alan sõçanlarõn kalplerinde glikoliz hõzõnda azalmaya yol açabilir. Hücreiçine glukoz alõmõnõ ve glikolizi takiben oluşan pirüvatõn mitokondriye girmesini pirüvat dehidrojenaz enzim kompleksi sağlamaktadõr. Bu enzim kompleksindeki herhangi bir değişiklik glukoz kullanõmõnõ da değiştirmektedir. Pirüvat dehidrojenaz enziminin fosforillenmesi enzimi inaktif hale getirerek pirüvatõn mitokondriye girişi engelenmektedir. Pirüvat dehidrojenaz kinaz (PDK) enzimi, pirüvat dehidrojenaz enzimini düzenleyerek glukoz oksidasyonunun değişmesine yol açmaktadõr. Dört farklõ PDK izoformu vardõr ve kalpte en çok PDK2 ve 4 bulunmaktadõr (BowlerKinley ve ark., 1998). Diabet ve açlõk bu enzimlerin ekpresyonlarõ artmaktadõr (Wu ve ark., 1998; Haris ve ark., 2001). Biz de çalõşmamõzda PDK2 ve 4 enziminin 94 mRNA ekspresyonlarõnõ değerlendirdik. Hem PDK2 hem de PDK4 mRNA ekspresyonlarõnõn fruktoz alan sõçanlarda artmasõ glukoz oksidasyonunda da bozukluk olabileceğini düşündürmektedir. Öte yandan, perfüzattan alõnan örneklerde ortalama laktik asit düzeylerinin fruktozlu grupta yüksek bulunmasõ glukoz oksidasyonunda değişiklik olduğu düşüncesini desteklemektedir. Çünkü pirüvat mitokondri içine alõnamazsa laktik aside dönüşerek sitozolden atõlmaktadõr. Perfüze edilen sõçan kalplerinde laktik asid konsantrasyonunun fruktozlu grupta artmasõ glukoz oksidasyonunda bozukluk olabileceğini düşündürse de glukoz ve laktik asit oksidasyonlarõna bakõlmadan bu değerlendirme spekülatif kalmaktadõr. Yapõlan klinik çalõşmalarda kardiyak disfonksiyon sonucunda sempatik sinir sistemi aktive olarak dolaşõmdaki NEFA düzeylerini yükseltip kalp için gereken substratlarõ üretmeye çalõştõğõ bilinmektedir. Çalõşmamõzda fruktozlu sõçanlardan elde ettiğimiz fonksiyonel veriler diastolik fonksiyon bozukluğunun başladõğõnõ göstermektedir. Öte yandan, fruktozlu sõçanlarõn kalplerinde glikoliz hõzõnõn azaldõğõnõn bulunmasõ insülin rezistansõnõn kardiyak dokuda da geliştiğini ortaya koymaktadõr. Bu nedenle kalp enerjisini karşõlayabilmek için glukoz metabolizmasõna doğru kaymak istese de insülin rezistansõ bunu engelemektedir. Fruktoz alan sõçanlarda sempatik sinir sisteminin aktivitesinin arttõğõ çok iyi bilinmektedir. İnsülin rezistansõ görülen bu modelde kalp ve diğer dokular için gerekli olan substrat NEFA ya da trigliserid düzeylerini arttõrarak karşõlanmaya çalõşõlsa da bu durum yeni başlamõş olan kardiyak disfonksiyonunun daha da kötüleşmesine yol açabilir. Çalõşmamõz prediabetik dönemde kardiyak anomalilerin başladõğõnõn gösterilmesi açõsõndan önem taşõmaktadõr. Elde ettiğimiz bulgularõn õşõğõnda, bazal durumda belirgin olmasa da “işyükü” nün arttõrõlmasõ sonucu alõnan yanõtlar incelendiğinde insüline rezistan sõçanlarõn ventriküler performansõnõn bozulduğu ve buna ventrikül kontraktilitesindeki değişimlerin de eşlik ettiği gösterilmiştir. Bu sõçanlarda kardiyak performansõn bozulmasõna glukoz metabolizmasõndaki değişikliklerin de katkõda bulunabileceği anlaşõlmõştõr 95 5. SONUÇ VE ÖNERİLER Tip 2 diabet genetiksel yatkõnlõk kadar modern yaşam tarzõnõn getirdiği bir hastalõk olmuştur. Dünyada yaklaşõk 143 milyon hasta diabetiktir. Son 10 yõlda bu sayõ yaklaşõk 5 kat artmõştõr (Saltiel ve ark., 2001; King ve ark.,1998). Diabetik hastalardaki ölüm nedenlerini çoğunlukla kardiyomyopati şeklinde görülen kardiyovasküler komlikasyonlarõn oluşturduğu bilinmektedir (Stamler ve ark.,1993). Diabet gibi kalp hastalõğõ görülme oranõ da batõlõ toplumlarda sürekli olarak yükselmektedir (American Heart Association; 2000). Son zamandaki veriler ABD’ deki 16 milyon diabetik hastanõn üçte ikisinden fazlasõnõn kalp ya da dolaşõm sistemi hastalõklarõndan öleceğini ortaya koymaktadõr. Öte yandan, bu hastalarõn üçte birinin henüz glukoz düzeyleri “diabetik” seviyede olmasa da kardiyovasküler risk taşõmalarõ daha tehlikeli bir durumun habercisi olmaktadõr. İnsülin rezistansõ ve kalp yetmezliği dünyada epidemik olarak birlikte görülen çok sõk rastlanan hastaklõklardõr.Uzun süreli çalõşmalarda insülin rezistansõnõn hem diabetik hem de diabetik olmayan bireylerde bilinen risk faktörlerinden bağõmsõz bir kardiyovasküler risk faktörü olduğu gösterilmiştir (Hanley ve ark., 2002; Hedblad ve ark., 2002; Robins ve ark.; 2003). Tip 2 diabetin erken dönemlerinde bile diastolik disfonksiyonun geliştiğini gösteren oldukça çok çalõşma vardõr (Raev, 1994). Klinik çalõşmalarda kardiyak disfonksiyonun insülin rezistansõnõ izleyen glukoz intolerans (hiperinsülinemi ve hiperglisemi) döneminde bile görüldüğü belirlenmiştir (Celentano ve ark.,1995). Çalõşmamõz prediabetik dönemde kardiyak anomalilerin başladõğõnõn gösterilmesi açõsõndan önem taşõmaktadõr. Elde ettiğimiz bulgularõn õşõğõnda, bazal durumda belirgin olmasa da “işyükü” nün arttõrõlmasõ sonucu alõnan yanõtlar incelendiğinde insüline rezistan sõçanlarõn ventriküler performansõnõn bozulduğu ve buna ventrikül kontraktilitesindeki değişimlerin de eşlik ettiği gösterilmiştir. Bu sõçanlarda kardiyak performansõn bozulmasõna glukoz metabolizmasõndaki değişikliklerin de katkõda bulunabileceği anlaşõlmõştõr . 96 ÖZET İnsulin rezistansõ ve hiperinsulineminin başta diyabet olmak üzere hipertansiyon, obezite, hiperlipidemi, aterosikleroz, koroner arter hastalõğõ gibi bazõ bozukulukara yolaçtõğõ bilinmektedir. İnsulin rezistansõyla birlikte esansiyel hipertansif hastalarda sol ventrikül hipertrofisi, kardiyak diyastolik disfonksiyon ve karotid arter duvar kalõnlaşmasõ gibi komplikasyonlar görülmektedir. Deneysel olarak da fruktozdan zengin diyetle beslenen sõçanlarda, hiperinsulinemi, insulin rezistansõ, hipertansiyon ve sol ventrikül hipertrofisi gelişmektedir. Bu bulgulardan hareketle çalõşmamõzda insulin rezistansõ, hiperinsulinemi ve hipertansiyon oluşturulmuş sõçan modelinde olasõ kardiyak bozukluklar ve bu bozukluklarda adrenerjik reseptörlerin rolünün araştõrõlmasõ amaçlanmõştõr. Bu amaç doğrultusunda fruktozca zengin yemle beslenen sõçanlarda öncelikle insulin rezistansõ oluşturulmuştur. Modelin gelişimini belirlemek için sõçanlarõn haftalõk yem, su tüketimi, beden ağõrlõklarõ, kan basõnçlarõ ve çeşitli biyokimyasal parametreleri (plazma insulin,glukoz, trigliserit) ölçülmüştür. Glukoza toleranslarõ OGTT yapõlarak belirlenmiştir. Ardõndan kardiyak yanõtlar in vivo, ex vivo ve in vitro olarak incelenmiş. Öte yandan kardiak enerji metabolizmasõndaki değişiklikler de diabetik kardiyomyopati patogenezine eşilk etmektedir. Bu çalõşmada fruktozla beslenen sõçanlarda kardiyak metabolizmadaki değişikler de incelenmiştir. En son olarak beta adrenerjik reseptör altipleri eNOS, PDK2 ve 4 mRNA düzeyleri değerlendirilmiştir. Yüksek fruktoz dietiyle beslenen sõçanlarda insülin rezistansõ gelişimi yüksek insülin düzeyi (K, 278±27 ve F, 356±22 pmol/l) ve düşük insülin duyarlõlõk indeksiyle belirlenmiştir (K, 0.89±0.21 ve F, 0.34±0.02). İnvivo sistolik ve diastolik kan basõnclarõ ve sol ventrikül distol sonu basõncõ kontrol gruba göre daha yüksektir ancak ± dp/dt oranlarõnda gruplar arasõnda farklõlõk yoktur. Sol ventrikül diastol sonu basõncõndaki artõş serum fizyolojik infüzyonundan (kg/10ml/dak) sonra daha da belirginleşmiştir. Ex vivo olarak 300 atõm/dak. ile stimüle edilen kalplerde sol 97 ventrikül basõncõ fruktozlu grubta daha yüksektir. Bazal kardiyak akõşlar gruplar arasõnda farklõlõk göstermemektedir. Preload artõşõndan elde edilen “Stroke Volume” e karşõ oluşan sol ventrikül diastol sonu basõnç eğrileri fruktozlu grupda belirgin olarak bozulmuştur (K, 0.92±0.02 ve F, 0.39±0.09, R2 değeri). Tek doz izoprenaline (10-7M) verildikten sonra alõnan sol ventrikül basõnç değişiklikleri de fruktozlu grubda kontrollere göre anlamlõ olarak az bulunmuştur (K, 159±6 ve F, 188±15 mmHg). Öte yandan, izole papiller kas preparatõndan elde edilen maksimum kontraksiyon fruktozlu grupta azalõrken, pD2 değerleri gruplar arasõnda farklõlõk yoktur. Beta-adrenerjik reseptör ekspresyonlarõ incelendiğinde Beta1-AR mRNA’ sõnda azalma ve Beta3-AR mRNA sõnda artma belirlenirken Beta2-AR mRNA larõnda fruktoz ve kontrol gruplarõ arasõnda değişiklik bulunamamõştõr. eNOS, PDK2 ve 4 mRNA ekpresyonlarõ ise fruktozlu grupta kontrollere göre artmõştõr. Glikoliz hõzõ fruktozlu grupta (K, 8209±966 ve F, 4744±335 nmol.g-1.dak-1) azalõrken yağ asidi oksidasyon hõzlarõnda değişiklik bulunmamõştõr (K, 975±86 (0.4mM pamitik asit), 727±71 (0.8mM palmitik asit), F, 1005±82, 644±84 nmol.g-1.dak-1). Tüm bu verilerin õşõğõnda insulin rezistansõnda ventriküler performansõn bazal durumda artma eğiliminde olmasõna karşõn egzersizle (işyükünün arttõrõlmasõyla) bozulmaktadõr. Ventriküler performansdaki bozulmaya beta adrenerjik reseptörlerdeki değişiklikler de eşlik etmektedir. Öte yandan, kardiyomyositlerde glukoz uptake’ indeki azalma sonucunda gelişen glikoliz hõzõndaki azalma insülin rezistansõnda kardiyak disfonksiyona katkõda bulunabilir. Anahtar Kelimeler: Pre-Diabet, Hiperinsülinemi, beta-Adrenerjik Reseptörler, Kardiyomyopati, Sol Ventrikül Disfonksiyonu, 98 SUMMARY It is well established that insulin resistance and hyperinsulinemia lead to diabetes, hypertension, obesity, dyslipidemia, atherosclerosis and coronary artery disease. Patients with both insulin resistance and hypertension have been demonstrated to have cardiac abnormalities such as left ventricular hypertrophy, diastolic dysfunction, and carotid artery thickness. Insulin resistance, hyperinsulinemia, hypertension, and left ventricular hypertrophy have also been demonstrated to develope experimentally in rats fed with high fructose. The purpose of this study is to examine cardiac abnormalities in insulin resistant, hyperinsulinemic and hypertensive rats and also to determine possible effects of adrenergic system on these abnormalities. Insulin resistance was induced by high fructose diet in rats and determined weekly measurements of food and fluid intake, body weight, indirect blood pressure, plasma glucose, insulin and trigliseride. Glucose tolerance was assessed by OGTT. Cardiac abnormalities were evaluated both in-vivo, ex-vivo and in vitro. On the other hand, alterations in cardiac energy metabolism (glucose and fatty acid) contribute to the pathogenegis of diabetic cardiomyopathy. This study was also undertaken to examine the alterations in cardiac metabolism in fructose-fed rats. Finally, cardiac beta adrenergic receptor subtypes, eNOS and PDK 2, 4 mRNA levels were determined. Insulin resistance in rats receiving high-fructose diet was verified by high insulin levels (278±27 in C, and 356±22 pmol/l in F) and low insulin sensitivity index (0.89±0.21 in C and 0.34±0.02 in F). Systolic and diastolic blood pressures in addition to left ventricular end diatolic (LVEDP) pressure were increased, but ± dp/dt did not change in fructose- fed rats compared to controls. LVEDP was further increased after saline infusion (kg/10ml/min.) in fructose fed rats. Ex-vivo left ventricular pressure obtained by pace (300 beat/min) was increased in fructose-fed. Cardiac flows were not different between control and fructose-fed groups. Stroke volume vs. LVEDP curves obtained by increasing preload was shifted down in 99 fructose group (0.92±0.02 in C and 0.39±0.09, in F, R2 value). Ex-vivo left ventricular pressure responses to isoprenalin (10-7M) were decreased in fructose fed rats (159±6 and 188±15 mmHg, in C anf F, respectively). On the other hand, maximum contraction of papillary muscle preparation was decreased in fructose groups whereas pD2 values were not different in control and fructose groups. Cardiac Beta1-AR mRNAs were decreased, Beta3-AR mRNAs were increased and Beta2-AR mRNAs were unchanged in fructose group compared to control. eNOS, PDK 2- and 4 mRNAs were increased compared to control. The rate of glycolysis was decreased in fructose group (8209±966 and 4744±335 nmol.g-1.min-1, in C and F, respectively) without any alteration in fatty acid oxidation rate (975±86, 727±71 and 1005±82, 644±84 nmol.g-1.min-1, in C and F; 0.4, 0.8 mM palmitic acid, respectively). These results indicate that the basal left ventricular performance tend to increase in fructose-fed rats, but the exercise tolerance of these rats decrease. Failed ventricular performance of fructose-fed rats has been shown to associate with beta adrenergic receptors change. On the other hand, lower glucose uptake into cardiomyocytes and subsequent decrease in glycolysis due to insulin resistance might be contribute of cardiac dysfunction in insulin resistant rats. Key Words: Pre-diabetes, Hyperinsulinemia, Cardiomyopathy, Left Ventricular Dysfunction, beta-adrenergic receptors, 100 KAYNAKLAR AASUM,E. HAFSTAD,A.D. SEVERSON D.L., LARSEN.T.S. (2003). Age-dependent changes in metabolism, contractile function and ischemic sensitivity in hearts from db/db mice, Diabetes 52 434– 441. ABE T, OHGA Y, TABAYASHI N, KOBAYASHI S, SAKATA S, MISAWA H, TSUJI T, KOHZUKI H, SUGA H, TANIGUCHI S, TAKAKI M.(2002). Left ventricular diastolic dysfunctionin type 2 diabetes mellitus model rats Am J Physiol Heart Circ Physiol 282: H138–H148 ALBERTI KG, ZIMMET PZ. (1998). Definition, diagnosis and classification of diabetes mellitus and its complications. Part 1: diagnosis and classification of diabetes mellitus provisional report of a WHO consultation. Diabet Med; 15: 539–53. ANDERSON EA, HOFFMAN RP, BALON TW, SINKEY CA, MARK AL. (1991). Hyperinsulinemia produces both sympathetic neural activation and vasodilation in normal humans. J Clin Invest; 87: 2246–52. ARCH JRS. (2001). The β3-adrenergic system and β3-adrenergic agonists. Rev Endocr Metab Dis ;2:385-393 ASSMANN G, SCHULTE H. (1992). Relation of high-density lipoprotein cholesterol and triglycerides to incidence of atherosclerotic coronary artery disease (the PROCAM experience). Prospective Cardiovascular Munster study. Am J Cardiol.;70:733–7. ATKINSON LL, KOZAK R, KELLY SE, ONAY-BEŞIKCI A, RUSSEL JC, LOPASCHUK GD. (2002). Potential mechanism and consequences of cradiac triacylglycerol accumulation in insulin-resistant rats. Am J Phsiol Endoc Metab 284:923-930. AUBERT H, FRERE C, AILLAUD MF, MORANGE PE, JUHAN-VAGUE I, ALESSI MC. (2003). Weak and non-independent association between plasma TAFI antigen levels and the Insülin resistance syndrome. J Thromb Haemost; 1: 791–97. AVOGARO P, CREPALDI G, ENZI G, TIENGO A. (1967). Associazione diiperlipemia, diabete mellito e obesita` di medio grado. Acta Diabetol Lat;4:572–90. BAJAJ M, BANERJI MA. (2004). Type 2 diabetes in South Asians: a pathophysiologic focus on the Asian-Indian epidemic.Curr Diab Rep; 4: 213–18. BALKAU B, CHARLES MA. Comment on the provisional report from the WHO consultation. European Group for the Study of Insulin Resistance (EGIR). Diabet Med 1999; 16: 442–43. BELKE D.D., LARSEN T.S, GİBBS E.M, . SEVERSON D.L, (2000) Altered metabolism causes cardiac dysfunction in perfused hearts from diabetic (db/db) mice, Am. J. Physiol.: Endocrinol. Metab. 279 E1104–E1113. BING OH, CONRAD CH., BOLUYT MO., ROBINSON KG., MT AND BROOKS WW.(2002). Studies Of Prevention, Treatment And Mechanisms Of Heart Failure In The Aging Spontaneously Hypertensive Rat. Heart Failure Reviews, 7(1): 71–88, 101 BJO¨RNTORP P. (1991). Metabolic implications of body fat distribution. Diabetes Care. 14:1132–43. BONORA E, DEL PRATO S, BONADONNA R, GULLI G, SOLINI A, SHANK M, et al. (1992). Total body fat content and fat topography are associated differently with in vivo glucose metabolism in nonobese and obese nondiabetic women. Diabetes.;41:1151–9. BONORA E, KİECHL S, OBERHOLLENZER F, EGGER G, BONADONNA RC, MUGGEO M. (2000). Impaired glucose tolerance, type 2 diabetes mellitus and carotid atherosclerosis: prospective results from the Bruneck Study. Diabetologia.;43:156–64. BONORA E, MİCCİOLO R, GHİATAS AA, LANCASTER JL, ALYASSİN A, MUGGEO M, et al. (1995). Is it possible to derive a reliable estimate of human visceral and subcutaneous abdominal tissue from simple anthropometric measurements? Metabolism.;44:1617–25. BONORA E, TARGHER G, BRANZI P, ZENERE M, SAGGIANI F, ZENTI MG, et al. (1996). Cardiovascular risk profile in 38-yr and 18-yr-old men. Contribution of body fat content and regional fat distribution. Int J Obes.;20:28–36. BONORA E, W ILLEIT J, KIECHL S, OBERHOLLENZER F, EGGER G, BONADONNA RC, et al (1998). U-shaped and J-shaped relationships between serum Insülin and coronary heart disease in the general population. The Bruneck Study. Diabetes Care.;21:221–30. BONORA E, ZENERE M, BRANZI P, BAGNANI M, MAGGIULLI L,TOSI F, et al. (1992). Influence of body fat and its regional localization on risk factors for atherosclerosis in young men. Am J Epidemiol.;135:1271–8. BONORA E. (20009. Relationship between regional fat distribution and Insülin resistance. Int J Obes.;24(suppl. 2):S32–5. BORCH-JOHNSEN K, FELDT-RASMUSSEN, STRANDGAARD S, SCHROLL M, JENSEN JS. (1999). Urinary albumin excretion. An independent predictor of ischemic heart disease. Arterioscler Thromb Vasc Biol.;19:1992–7. BOUCHER A, LU D, BURGESS SC, et al. (2004). Biochemical mechanism of lipid-induced impairment of glucose-stimulated Insülin secretion and reversal with a malate analogue. J Biol Chem; 279:27263–71. BOWKER-KİNLEY MM, DAVİS WI, W U P, HARRİS RA, POPOV KM: (1998). Evidence for existence of tissue-specific regulation of the mammalian pyruvate dehydrogenasecomplex. Biochem J 329:191–196. BOYKO EJ, FUJİMOTO WY, LEONETTİ DL, NEWELL-MORRİS L. (2000). Visceral adiposity and risk of type 2 diabetes: a prospective study among Japanese Americans. Diabetes Care.;23:465–71. BRAZIL DP, HEMMİNGS BA. (2001). Ten years of protein kinase B signalling:A hard Akt to follow. Trends Biochem Sci.;26:657– 664. BRINTON EA, EISENBERG S, BRESLOW JL. (1991). Increased apo A-I and apo AII fractional catabolic rate in patients with low high density lipoprotein-cholesterol levels with or without hypertriglyceridemia. J Clin Invest; 87: 536–44. BRODDE OE, MICHEL MC. (1999). Adrenergic and muscarinic receptors in the human heart. Pharmacol Rev;51:651-690 102 BRODDE OE. (1991). β1- and β2-adrenoceptors in the human hearth: properties, function and alterations in chronic heart failure. Pharmacol Rev;43: 203-242 BRUNING JC, MICHAEL MD, W INNAY JN, et al. (1998). A muscle-specific Insülin receptor knockout exhibits features of the metabolic syndrome of NIDDM without altering glucose tolerance. Mol Cell; 2: 559–69. BRUNNER H, COCKCROFT JR, DEANFIELD J, DONALD A, FERRANNINI E, HALCOX J, et al. (2005). Working Group on Endothelins and Endothelial Factors of the European Society of Hypertension. Endothelial function and dysfunction. Part II: Association with cardiovascular risk factors and diseases. A statement by the Working Group on Endothelins and Endothelial Factors of the European Society of Hypertension. J Hypertens.;23:233–46. BRUNZELL JD, AYYOBI AF. (2003). Dyslipidemia in the metabolic syndrome and type 2 diabetes mellitus. Am J Med.;115(Suppl 8A):24S–8. BRYAN LJ, COLE JJ, O'DONNELL SR, W ANSTALL JC. (1981). A Study designed to explore the hypothesis that beta-1 adrenoceptors are "innervated" receptors and beta-2 adrenoceptors are "hormonal" receptors. J Pharmacol Exp Ther Feb;216(2):395400. CASTELLI WP, GARRISON RJ, W ILSON PWF, ABBOTT RD, KALOUSDIAN S, KANNEL WB. (1986). Incidence of coronary heart disease and lipoprotein cholesterol levels. The Framingham Study. JAMA.;256:2835–8. CAVARAPE A, FELETTO F, MERCURİ F, QUAGLIARO L, DAMAN G, CERİELLO A.(2001). Highfructose diet decreases catalase mRNA levels in rat tissues.J. Endocrinol. Invest.; 24: 838–45. CELENTANO A, VACCARO O, TAMMARO P, GALDERİSİ M, CRİVARO M, OLİVİERO M,IMPERATORE G, PALMİERİ V, IOVİNO V, RİCCARDİ G. (1995). Early abnormalities of cardiac function in non-Insülin-dependent diabetes mellitus and impaired glucose tolerance. Am J Cardiol 76:1173–1176, CHOBANIAN AV, BAKRIS GL, BLACK HR, CUSHMAN WC, GREEN LA, IZZO JL JR, et al. (2003). Joint National Committee on Prevention, Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Pressure. National Heart, Lung, and Blood Institute; National High Blood Pressure Education Program Coordinating Committee. Seventh report of the Joint National Committee on prevention, detection, evaluation, and treatment of high blood pressure. Hypertension.;42:1206–52. CHRISTENSEN NJ. (1974). Plasma norepinephrine and epinephrine in untreated diabetics, during fasting and after Insülin administration. Diabetes ;23:1-8 COLLINS S, DANIEL KW, ROHLFS EM, RAMKUMAR V, TAYLOR IL, GETTYS TW. (1994). Impaired expression and functional activity of the beta 3- and beta 1-adrenergic receptors in adipose tissue of congenitally obese (C57BL/6J ob/ob) mice. Mol Endocrinol;8(4):518-27. CONRAD CH., BROOKS WW., HAYES JA., SEN S, ROBINSON KG., BING OSCAR H.L. (1995). Myocardial Fibrosis and Stiffness With Hypertrophy and Heart Failure in the Spontaneously Hypertensive Rat Circulation.;91:161-170.) DAI S, MCNEILL JH. (1995). Fructose-induced hypertension in rats is concentration and duration dependent. J. Pharmacol. Toxicol. Methods; 33: 201–7. 103 DAVIDOFF AJ. (2006). Convergence Of Glucose- And Fatty Acõd-Induced Abnormal Myocardõal Excõtatõon–Contractõon Couplõng and Insulõn Sõgnallõng Clinical and Experimental Pharmacology and Physiology 33: 152–158 DAVIDOFF AJ, MASON MM, DAVİDSON MB et al .(2004). Sucrose induced cardiomyocyte dysfunction is both preventable and reversible with clinically relevant treatments. Am J Physiol 286:E718–E724 DE GRAAF J, HENDRİKS JC, DEMACKER PN, STALENHOEF AF. (1993). Identification of multiple dense LDL subfractions with enhanced susceptibility to in vitro oxidation among hypertriglyceridemic subjects. Normalization after clofibrate treatment. Arterioscler Thromb; 13: 712–19. DE LEIRIS J., OPIE LH., LUBBE W F . (1975). Effects of free fatty acid and enzyme release in experimental glucose on myocardial infarction. Nature 253: 746–7. DE MARCO R, LOCATELLI F, ZOPPINI G, VERLATO G, BONORA E, MUGGEO M. (1999). Causespecific mortality in type 2 diabetes. Diabetes Care.;22:756–61. DEFRONZO RA, COOKE CR, ANDRES R, FALOONA GR, DAVIS PJ. (1975). The effect of Insülin on renal handling of sodium, potassium, calcium, and phosphate in man. J Clin Invest; 55: 845–55. DEFRONZO RA, FERRANNINI E. (1991). Insulin resistance: a multifaceted syndrome responsible for NIDDM, obesity, hypertension, dyslipidemia and atherosclerotic cardiovascular disease.Diabetes Care.;14:173–94. DINCER UD, BIDASEE KR, GÜNER S, TAY A, OZCELIKAY AT, ALTAN VM. (2001).The effect of diabetes on expression of β1-, β2- and β3-adrenoreceptors in rat hearts. Diabetes;50:455-461 DUTTA K, PODOLIN DA, DAVIDSON MB, DAVIDOFF AJ . (2001). Cardiomyocyte dysfunction in sucrose-fed rats is associated with insulin resistance. Diabetes 50:1186–1192 ECKEL RH, YOST TJ, JENSEN DR. (1995). Alterations in lipoprotein lipase in Insulin resistance. Int J Obes Relat Metab Disord; 19 (suppl 1):S16–S21. ECKEL RH. (1989). Lipoprotein lipase. A multifunctional enzyme relevant to common metabolic diseases. N Engl J Med; 320:1060–68. EISNER DA, TRAFFORD AW. (2002) Heart failure and the ryanodine receptor: does Occam’s razor rule? Circ Res;91:979-981 EMORINE LJ, MARULLO S, BRIEND-SUTREN MM, PATEY G, TATE T, DELAVIER-KLUCHKO C, STROSBERG AD. (1989). Molecular charaterization of the human β3-adrenergic receptor. Science ;245:1118-1121 ESLER M, KAYE D, LAMBERT G, ESLER D, JENNINGS G. system in heart failure. Am.J.Cardiol.;80:7L-14L (1997). Adrenergic nerveous EXPERT COMMITTEE ON THE DIAGNOSIS AND CLASSIFICATION OF DIABETES MELLITUS. (2003). Follow-up Report on the Diagnosis of Diabetes Mellitus. Diabetes Care.;26:3160–7. EXPERT PANEL ON DETECTION, EVALUATION AND TREATMENT OF HIGH BLOOD CHOLESTEROL IN ADULTS. EXECUTIVE SUMMARY OF THETHIRD REPORT OF THE NATIONAL CHOLESTEROL EDUCATION PROGRAM (NCEP) .(2001). Expert Panel on Detection, Evaluation andTreatment of High Blood Cholesterol in Adults (AdultTreatment Panel III). JAMA.;285:2486–97. 104 FERRANNINI E, BUZZIGOLI G, BONADONNA R, et al. (1987). Insulin resistance in essential hypertension. N Engl J Med.;317:350 –357. FOUFELLE F, FERRE P. (2002). New perspectives in the regulation of hepatic glycolytic and lipogenic genes by Insülin and glucose: a role for the transcription factor sterol regulatory element binding protein-1c. Biochem J; 366: 377–91. FUJIMOTO WY, BERGSTROM RW, BOYKO EJ, CHEN KW, LEONETTI D, NEWELL-MORRIS L, et al. (1999). Visceral adiposity andincident coronary heart disease in JapaneseAmerican men. Diabetes Care.; 1808–12. GAASCH W H., BROOKS WW., PERALTA AO., JOHN RM., CONRAD CH., BING OH., (2003). Pacing Augments Ventricular Preload and Systolic Performance Journal of Cardiac Failure 9(2):141-146 GALDERISI M, ANDERSON KM, W ILSON PWF, LEVY D. (1991). Echocardiographic evidence for the existence of a distinct diabetic cardiomyopathy (the Framingham Heart Study). Am J Cardiol 68:85– 89, GALDERISI M, PAOLISSO G, TAGLİAMONTE MR, ALFIERİ A, PETROCELLI A, DE DIVITIIS M, VARRICCHIO M, DE DIVITIIS. (1997). Is Insülin action a determinant of left ventricular relaxation in uncomplicated essential hypertension? J Hypertens 15:745–750 GANGULY PK, BEAMİSH RE, DHALLA KS, INNES IR, DHALLA N. (1987). Norepinephrine storage, distribution and release in diabetic cardiomyopathy. Am J Physiol ;252:E734-E739 GANGULY PK, DHALLA KS, INNES IR, BEAMISH RE, DHALLA N. (1986). Altered norepinephrine turnover and metabolism in diabetic cardiomyopathy. Circ Res ;59:684-693 GARRISON RJ, W ILSON PWF, CASTELLI WP, FEINLEIB M, KANNEL WB, MCNAMARA PM. (1980). Obesity and lipoprotein cholesterol in the Framingham Offspring Study.Metabolism.;29:1053–60. GAUTHIER C, TAVERNIER G, CHARPENTIER F, LANGIN D, LE MAREC H. (1996). Functional β3adrenoceptor in the human heart. J Clin Invest;98:556-562 GERHANDSTEIN BL, PURI TS, CHIEN AJ, HOSEY MM. (1999). Identification of the sites phosphorylated by cyclic AMP-dependent protein kinase on the β2 subunit of L-type voltage-dependent calcium channels. Biochemistry;38:10361-10370 GOTTO AM JR. Triglyceride: the forgotten risk factor.Circulation. 1998;97:1027–8.51. GRANNEMAN JG, LAHNERS KN, CHANDBRY A. (1993). Characterization of the human β3adrenergic receptor gene. Mol Pharmacol;44:254-270 GRUNDY SM, BENJAMIN IJ, BURKE GL, CHAIT A, ECKEL RH, HOWARD BV, MITCH W, SMITH SC, SOWERS JR: (1999). Diabetes and cardiovascular disease: a statement for healthcare professionals from the American Heart Association. Circulation 100:1134 –1146. GU K, COWIE CC, HARRIS MI. (1998). Mortality in adults with and without diabetes in a national cohort of the U.S. population,. 1971–1993. Diabetes Care.;21:1138–45. 105 GÜNER S, TAY A, ALTAN V.M., ÖZÇELIKAY A.T.:(2001). Effect of sodium molybdate on fructose-induced hyperinsulinemia and hypertension in rats.Trace elements and electrolytes 18(1):39-46, HALCOX JP, SCHENKE WH, ZALOS G, MINCEMOYER R, PRASAD A, W ACLAWIW MA. (2002). Prognostic value of coronary vascular endothelial dysfunction. Circulation.;106:653– 8. HALLE M, BERG A, BAUMSTARK MW, KONIG D, HUONKER M, KEUL J. (1999). Influence of mild to moderately elevated triglycerides on low density lipoprotein subfraction concentration and composition in healthy men with low high density lipoprotein cholesterol levels. Atherosclerosis.;143:185–92. HANLEY AJG, W ILLIAMS K, STERN MP, HAFFNER SM. (2002). Homeostasis model assessment of Insulin resistance in relation to the incidence of cardiovascular disease: the San Antonio Heart Study. Diabetes Care.;25:1177–84. HARRIS RA, HUANG B, W U P: (2001). Control of pyruvate dehydrogenase kinase gene expression. Adv Enzyme Regul 41:269–288. HARRİS TB, BALLARD-BARBASH R, MADANS J, MAKUC DM, FELDMAN JJ. (1993). Overweight, weight loss, and risk of coronary heart disease in older women: the NHANES I Epidemiologic Follow-up Study. Am J Epidemiol.;12:1318–27. HE J, W HELTON PK. (1999). Elevated systolic blood pressure and risk of cardiovascular and renal disease: overview of evidence from observational epidemiologic studies and randomized controlled trials. Am Heart J.;138(3 Pt 2):211–9. HEDBLAD B, NILSSON P, ENGSTROM G, BERGLUND G, JANZON L. (2002). Insulin resistance in non-diabetic subjects is associated with increased incidence of myocardial infarction and death. Diabet Med.;19:470–5. HEUBACH JF, RAU T, ESCHENHAGEN T, RAVENS U, KAUMANN AJ. (2002). Physiological antagonism between ventricular β1-adrenoceptors and α1-adrenoceptors but no evidence for β2- and β3-adrenoceptor function in murine heart. Br J Pharmacol ;136:217-229 HJIERMANN I. (1992). The Metabolic Cardiovascular Syndrome:Syndrome X, Reaven’s Syndrome, Insulin Resistance Syndrome, and Atherothrombotic Syndrome. J Cardiovasc Pharmacol.;20(suppl 8):S5–10. HOKANSON JE, AUSTIN MA. (1996). Plasma triglyceride level is a risk factor for cardiovascular disease independent of high-density lipoprotein cholesterol level: a meta-analysis of populationbased prospective studies. J Cardiovasc Risk.;3:213–9. HSIEHA P-S, TAIA Y-H, LOHB C-H, SHIHC K-C, CHENGD W-T, CHUE C-H. (2005). Functional interaction of AT1 and AT2 receptors in fructose-induced insulin resistance and hypertension in rats Metabolism Clinical and Experimental 54 157– 164 http://diabetes.niddk.nih.gov/dm/pubs/Insülinresistance Erişim Tarihi: 07.03.2006 HUBER HB, FEİNLEİB M, MCNAMARA PM, CASTELLİ WP. (1983). Obesity as an independent risk factor for cardiovascular disease: A 26-year follow-up of participants in the Framingham Heart Study. Circulation.;67:968–77. IDF CONSENSUS. The IDF Consensus worldwide definition of the Metabolic Syndrome. http://www.idf.org./home/index.cfm?node51388 106 JACOBS DR JR, MEBANE IL, BANGDIWALA SI, CRIQUI MH, TYROLER HA. (1990). High density lipoprotein cholesterol as a predictor of cardiovascular disease mortality in men and women: the follow-up study of the Lipid Research Clinics Prevalence Study. Am J Epidemiol.;131:32–47. JESMIN S, SAKUMA I, HATTORI Y, FUJII S, KITABATAKE A. (2002). Long-acting calcium channel blocker benidipine suppresses expression of angiogenic growth factors and prevents cardiac remodelling in a type II diabetic rat model. Diabetologia;45:402–15. JOSEPH JW, KOSHKIN V, SALEH MC, et al. (2004). Free fatty acid induced beta-cell defects are dependent on uncoupling protein 2 expression. J Biol Chem; 279: 15049–56. KAMIDE K, RAKUGI H, HIGAKI J, OKAMURA A, NAGAI M, MORIGUCHI K, OHISHI M, SATOH N, TUCK ML, OGIHARA T. (2002). The renin-angiotensin and adrenergic nervous system in cardiac hypertrophy in fructose-fed rats. Am J Hypertens Jan;15(1 Pt 1):66-71. KANNEL WB, GORDON T, SCHWARTZ MJ. (1971). Systolic vs. Diastolic blood pressure and risk of coronary artery disease. The Framingham Study. Am J Med.;27:335–46. KANNEL WB, LEBAUER EJ, DAWBER TR, MCNAMARA PM. (1967). Relation of body weight to development of coronary heart disease: The Framingham Study. Circulation.;35:734–44. KANNEL WB, MCGEE DL. (1979). Diabetes and cardiovascular disease. The Framingham Study. JAMA.;241:2035–8. KAPLAN NM. (1989). The deadly quartet: upper body obesity, glucose intolerance, hypertriglyceridemia and hypertension. Arch Intern Med.;149:1514–20. KATAKAM P, UJHELYI M, MILLER A. (1999). EDHF-mediated relaxation is impaired in fructose-fed rats. J. Cardiovasc. Pharmocol.; 34: 461–7. KATZUNG B. (2004). Basic & Clinical Pharmacology, Ninth Edition, KAUMANN AJ, ENGELHARDT S, HEIN L, MOLENAAR P, LOHSE M. (2001). Abolition of (-) CGP 12177-evoked cardiostimulation in double β1/β2-adrenoceptor knockout mice. Obligatory role of β1-adrenoceptors for putative β4-adrenoceptor pharmacology. Naunyn-Schmiedeberg’s Arch Pharmacol;363:87-93 KAUMANN AJ, PREITNER F, SARSERO D, MOLENAAR P, REVELLI JP, GIACOBINO JP. (1998). (-)CGP 12177 causes cardiostimulation and binds to cardiac putative beta 4adrenoceptors in both wild-type and beta 3-adrenoceptor knockout mice. Mol Pharmacol;53:670-675 KEELY SL, CORBIN JD, PARK CR. (1975). Regulation of adenosine 3:5-monophosphatedependent protein kinase. J Biol Chem Jul 10;250(13):4832-40, KHAW KT, W AREHAM N, LUBEN R, BINGHAM S, OAKES S, W ELCH A, et al. (2001). Glycated haemoglobin, diabetes, and mortality in men in Norfolk cohort of european prospective investigation of cancer and nutrition (EPIC-Norfolk). BMJ.;322:15–8. KIM SK, ZHAO ZS, LEE YJ, LEE KE, KANG SM, CHOI D, LIM S-K, CHUNG N, LEE HC, CHA BS: (2003). Left-ventricular diastolic dysfunction may be prevented by chronic treatment with PPAR-α or –γ agonists in a type 2 diabetic animal modelDiabetes Metab Res Rev; 19: 487–493. KLAUSEN K, BORCH-JOHNSEN K, FELDT-RASMUSSEN B, JENSEN G, CLAUSEN P, SCHARLING H, et al. (2004). Very low levels of microalbuminuria are associated with increased 107 risk of coronary heart disease and death independently of renal function, hypertension, and diabetes. Circulation.;110:32–5. KLEINMAN JC, DONAHUE RP, HARRIS MI, FINUCANE FF, MADANS JH, BROCK DB. (1988). Mortality among diabetics in anational sample. Am J Epidemiol.;128:389–401. KNOWLER WC, PETTITT DJ, SAVAGE PJ, BENNETT PH. (1981). Diabetes incidence in Pima Indians: contribution of obesity and parental diabetes. Am J Epidemiol.;113: 144–51. KOBAYASHI R, NAGANO M, NAKAMURA F, HIGAKI J, FUJIOKA Y, IKEGAMI H, MIKAMI H, KAWAGUCHI N, ONISHI S, OGIHARA T. (1993). Role of angiotensin II in high-fructose induced left ventricular hypertrophy in rats. Hypertension 21:1051-1055, KRAUSS RM. (1995). Dense low density lipoproteins and coronary artery disease. Am J Cardiol; 75: 53B–57B KULKARNI RN, BRUNING JC, W INNAY JN, POSTIC C, MAGNUSON MA, KAHN CR. (1999). Tissue-specific knockout of the Insülin receptor in pancreatic beta cells creates an Insülin secretory defect similar to that in type 2 diabetes. Cell; 96: 329–39. KULLER LH, VELENTGAS P, BARZILAY J, BEAUCHAMP NJ, O’LEARY DH, SAVAGE PJ. (2000). Diabetes mellitus, subclinical cardiovascular disease and risk of incident cardiovascular disease and all-cause mortality. Arterioscl Thromb Vasc Biol.;20:823–9. KURODA S, UZU T, FUJII T, et al. (1999). Role of Insülin resistance in the genesis of sodium sensitivity in essential hypertension.J Hum Hypertens; 13: 257–62. KUSCHEL M, ZHOU YY, CHENG H, ZHANG SJ, CHEN Y, LAKATTA EG, XIAO RP. (1999). Gi protein-mediated functional compartmentalization of cardiac β2adrenergic signaling. J Biol Chem;274:22048-22052 KWITEROVICH PO JR. (2002). Clinical relevance of the biochemical, metabolic, and genetic factors that influence low-density lipoprotein heterogeneity. Am J Cardiol; 90: 30i– 47i. KYLIN E. (1923). Studien ueber das Hypertonie-Hyperglykamie-Hyperurikamiesyndrom. Zentralblatt fuer Innere Medizin.;44:105–27. LADA AT, RUDEL LL. (2004). Associations of low density lipoprotein particle composition with atherogenicity. Curr Opin Lipidol;15: 19–24 LAGADIC-GOSSMANN DL, BUCKLER KJ, LE PRIGENT K, FEUVRAY D. (1996). Altered Ca+2 handling in ventricular myocytes isolated from diabetic rats . Am J Physiol 270:H1525-H1537. LAPİDUS L, BENGSSTON C, LARSSON B, PENNERT K, RYBO E, SJOSTROM L. (1984). Distribution of adipose tissue and risk of cardiovascular disease and death: a 12year follow up of participants in the population study of women in Gotheburg,Sweden. BMJ.;289:1257–61. LARSSON B, SVARDSUDD K, W ELIN L, W ILHELMSEN L, BJORNTORP P, TIBBLIN G. Abdominal adipose tissue distribution, obesity, and risk of cardiovascular disease and death:13 year follow up of participants in the study of men born in.1913. BMJ. 1984;288:1401–4. LAWLOR MA, ALESSI DR. (2001). PKB/Akt: a key mediator of cell proliferation, survival and Insülin responses? J Cell Sci.;114:2903–2910. 108 LEE S, JANSSEN I, ROSS R. (2004). Interindividual variation in abdominal subcutaneous and visceral adipose tissue: influence of measurement site. J Appl Physiol; 97: 948– 54. LEE Y., W ANG M.Y., KAKUMA T., W ANG Z.W., BABCOCK E., MCCORKLE K., HİGA M., ZHOU Y.T., UNGER R.H. (2001), Liporegulation in dietinduced obesity. The antisteatotic role of hyperleptinemia, J. Biol.Chem. 276 5629– 5635. LEWİS GF, UFFELMAN KD, SZETO LW, W ELLER B, STEİNER G. (1995). Interaction between free fatty acids and Insülin in the acute control of very low density lipoprotein production in humans.J Clin Invest; 95: 158–66. LIMAS CJ, LIMAS C. (1987). Effect of a high carbohydrate diet on cardiac alpha-1 and beta adrenoceptors. Biochem Biophys Res Commun Apr.14;144(1):238-43. LOPASCHUK GD, TAHILIANI AG, VADLAMUDI RV, KATZ S, MCNEILL JH. (1983). Cardiac sarcoplasmic reticulum function in insulin- or carnitine-treated diabetic rats. Am J Physiol. Dec;245(6):H969-76. MANSON JE, COLDITZ GA, STAMPFER MJ, W ILLET WC, KROLEWSKI AS, ROSNER B, ET AL. (1991). A prospective study of maturity-onset diabetes mellitus and risk of coronary heart disease and stroke in women. Arch Intern Med.;151:1141–7. MANSON JE, COLDITZ GA, STAMPFER MJ, W ILLETT WC, ROSNER B, MOMSON RR, et al. (1990). A prospective study of obesity and risk of coronary hearth disease in women. N Engl JMed.;322:882–9. MANZATO E, ZAMBON S, ZAMBON A, CORTELLA A, SARTORE G, CREPALDI G. (1993). Levels and physicochemical properties of lipoprotein subclasses in moderate hypertriglyceridemia. Clin Chim Acta;219: 57–65. MARX SO, REIKEN S, HISAMATSU Y, JAYARAMAN T, BURKBOFF D, ROSEMBLIT N, MARKS AR. (2000). PKA phosphorylation dissociates FKBPI2.6 from the calcium release channel (ryanodine receptor) defective regulation in failing hearts. Cell;101:365-376 MATSUDA N, HATTORI Y, GANDO S, AKAISHI Y, KENNOTSU O, KANNO M. (1999). Diabetesinduced down-regulation of β1-AR mRNA expression in rat heart. Biochem Pharmacol ;58:881-885. MAZUMDER,P.K. O’NEILL B.T., ROBERTS M.W., BUCHANAN J., YUN U.J., COOKSEY R.C., S. BOUDINA, E.D. ABEL. (2004) Impaired cardiac efficiency and increased fatty acid oxidation in insulin-resistant ob/ob Mouse hearts, Diabetes 53 2366– 2374. MCNEILL JH (1999). Experimental models of diabetes. CRC, Boca Raton, Florida MIETTINEN H, LEHTO S, SALOMAA V, MAHONEN M, NIEMELA M, HAFFNER SM, et al. (1998) for the FINMONICA Myocardial Infarction Register Study Group. Impact of diabetes on mortality after the first myocardial infarction. Diabetes Care.;21:69–75. MILLER M, SEIDLER A, MOALEMI A, PEARSON TA. (1998). Normal triglyceride levels and coronary artery disease events: the Baltimore Coronary Observational Long-Term Study. J Am Coll Cardiol.;31:1252–7. MIZUSHIGE K, YAO L, NOMA T et al. (2000). Alteration in left ventricular diastolic filling and accumulation of myocardial collagen at Insülinresistant prediabetic stage of a type II diabetic rat model. Circulation; 101: 899–907 109 MODAN M, HALKIN H, ALMONG S, LUSKY A, ESHKOL A, SHEFI M, et al. (1985). HyperInsülinemia. A link between hypertension, obesity and glucose intolerance. J Clin Invest. 75:809–17. MONIOTTE S, BALLIGAND JL. (2003). The β3-adrenoceptor and its regulation in cardiac tissue. Intensivmed ;40:484-493 MONIOTTE S, BALLIGAND JL. (2002). Potential use of β3-adrenoceptorantagonists in heart failure therapy.;20:19-26 MOREL S, BERTHONNECHE C, TANGUY S, TOUFEKTSİAN MC, PERRET P, GHEZZİ C, LEİRİS JD, BOUCHER F. (2005). Early pre-diabetic state alters adaptation of myocardial glucose metabolism during ischemia in rats. Molecular and Cell Biochem 272:9-17. MORIMOTO A, HASEGAWA H, CHENG HJ, LITTLE WC., CHENG C. (2004).Endogenous beta3adrenoreceptor activation contributes to left ventricular and cardiomyocyte dysfunction in heart failure Am J Physiol Heart Circ Physiol 286: H2425–H2433, MORISCO C, ZEBROWSKI D, CONDORELLI G, TSICHLIS P, VATNER SF, SADOSHIMA J. (2000). The Akt-glycogen synthase kinase 3beta pathway regulates transcription of atrial natriuretic factor induced by betaadrenergic receptor stimulation in cardiac myocytes. J Biol Chem.;275:14466 –14475. MURAKAMI T, MICHELAGNOLI S, LONGHI R, GIANFRANCESCHI G, PAZZUCCONI F, CALABRESI L. (1995). Triglycerides are major determinants of cholesterol esterification/transfer and HDL remodeling in human plasma. Arterioscler Thromb Vasc Biol.;15:1819–28. NAVAB M, ANANTHRAMAIAH GM, REDDY ST, VAN LENTEN BJ, ANSELL BJ, HAMA S, et al. (2005). The double jeopardy of HDL. AnnMed.;37:173–8. NEITZEL A.S., CARLEY A.N., SEVERSON D.L. (2003). Chylomicron and palmitate metabolism by perfused hearts from diabetic mice, Am. J. Physiol.: Endocrinol. Metab. 284 E357–E363. NORBY FL, W OLD LE, DUAN J, HINTZ KK, REN J .(2002). IGF-I attenuates diabetes-induced cardiac contractile dysfunction in ventricular myocytes. Am J Physiol Endocrinol Metab 283:E658–E666 O’DONNELL CJ, KANNEL WB. (1998). Cardiovascular risks of hypertension: lessons from observational studies. J Hypertens.;16(suppl 1):S3–7. OHLSON LO, LARSSON B, SVARDSUDD K, W ELIN L, ERIKSSON H, W ILHELMSEN L, et al. (1985). The influence of body fat distribution on the incidence of diabetes mellitus. 13.5 years of follow-up of the participants in the Study of Men Born in. 1913. Diabetes.;34:1055–8. OLSSON T, VIITANEN M, ASPLUND K, ERIKSSON S, HAGG E. (1990). Prognosis after stroke in diabetic patients. A controlled prospective study. Diabetologia.;33:244–9. PACKARD CJ. (1996). LDL subfractions and atherogenicity: an hypothesis from the University of Glasgow. Curr Med Res Opin; 13: 379–90. PAGLIASSOTTI MJ, PRACH PA, KOPPENHAFER TA, PAN DA. (1996). Changes in Insülin action, triglycerides, and lipid composition during sucrose feeding in rats. Am J Physiol 271:R1319–R1326, 110 PANZA JA, QUYYUMI AA, BRUSH JE JR, EPSTEIN SE. (1990). Abnormal endotheliumdependent relaxation in patients with essential hypertension. N Engl J Med.;323:22– 7. PAULSON DJ, SHETLAR D, LIGHT KE. (1980). Catecholamine levels in the heart, serum and adrenals of experimental diabetic rats. Fed Proc;39:637 POULIOT MC, DESPRES JP, LEMIEUX S, MOORJANI S, BOUCHARD C, TREMBLAY A, et al. (1994). Waist circumference and abdominal sagittal diameter: best simple anthropometric indexes of abdominal visceral adipose tissue accumulation and related cardiovascular risk in men and women. Am J Cardiol.;73:460–8. RADER DJ. New insights into the regulation of HDL metabolism and reverse cholesterol transport. Circ Res. 2005;96:1221–32. RAEV DC.(1994). Which left ventricular function is impaired earlier in the evaluation of diabetic cardiomyopathy. Diabetes Care 17:633–639 RAZEGHI P, YOUNG ME, ALCORN JL, et al. (2001). Metabolic gene expression in fetal and failing human heart. Circulation.;104:2923–2931. REAVEN GM. Banting lecture. Role of Insülin resistance in human disease. (1988). Diabetes.;37:1595–607. ROBINS SJ, BLOOMFIELD RUBINS H, FAAS FH, SCHAEFER EJ,ELAM MB, et al. (2003). On behalf of the VA-HIT Study Group. Insulin resistance and cardiovascular events with low HDL cholesterol. The Veteran Affairs HDL Intervention Trial (VA-HIT). Diabetes Care.;26:1513–7. ROSS R. (1999). Atherosclerosis. An inflammatory disease.N Engl J Med.;340:115–26. ROZEC B, NOIREAUD J, TROCHU JN, GAUTHIER G. (2003). Place of β3-adrenoceptors among other β-adrenoceptor subtypes in the regulation of the cardiovascular system. Arch Mal Coeur;96:905-913 RUDERMAN N, CHISHOLM D, PI-SUNYER X, SCHNEIDER S. (1998). The metabolically obese, normal-weight individual revisited. Diabetes; 47: 699–713. RUTAN GH, KULLER LH, NEATON JD, W ENTWORTH DN, MCDONALD RH, SMITH WM. (1988). Mortality associated with diastolic hypertension and isolated systolic hypertension among men screened for the Multiple Risk Factor Intervention Trial. Circulation.;77:504–14. SCHAFFER SW, ALLO S, PUNNA S, W HITE T. (1991).Defective response to cAMPdependent protein kinase in non-Insülin-dependent diabetic heart. Am J Physiol Sep;261(3 Pt 1):E369-76, SCHAFFER SW: (1991). Cardiomyopathy associated with nonInsülin-dependent diabetes. Mol Cell Biochem 107:1–20,. SCHWARTZBAUER G, ROBBINS J. (2001). The tumor suppressor gene PTEN can regulate cardiac hypertrophy and survival. J Biol Chem.;276:35786 –35793. SEIDELL JC, OOSTERLEE A, THIJSSEN MAO, BUREMA J, DEURENBERG P, HAUTVAST JGAJ, et al. (1987). Assessment of intraabdominal and subcutaneous abdominal fat: Relation between anthropometry and computed tomography. Am J Clin Nutr.;45:7– 13. 111 SIMMERMAN HK, JONES LR. (1998). Phospholamban:protein structure, mechanism of action and role in cardiac function. Physiol Rev;78:921-947. STAMLER J, VACCARO O, NEATON JD, W ENTWORTH D, (1993). for the Multiple Risk Factor Intervention Trial Research Group. Diabetes, other risk factors, and 12-yr cardiovascularmortality for men screened in the Multiple Risk Factor Intervention Trial. Diabetes Care.;16:434–44. STAMLER R, STAMLER J, REIDLINGER WF, ALGERA G, ROBERTS RH. (1978). Weight and blood pressure: findings in hypertension screening of 1 milion Americans. JAMA.;240:1607–10. STAMPFER MJ, SACKS FM, SALVINI S, W ILLETT WC, HENNEKENS CH. (1991). A prospective study of cholesterol, apolipoproteins, and the risk of myocardial infarction. N Engl J Med.;325:373–81. STEHOUWER CDA, GALL MA, TWISK JWR, KNUDSEN E, EMEIS JJ, PARVING HH. (2002). Increased urinary albumin excretion, endothelial dysfunction, and chronic low-grade inflammation in type 2 diabetes. Progressive, interrelated, and independently associated with risk of death. Diabetes.;51:1157–65. STEINBERG SF. (1999). The molecular basis for distinct β- adrenergic receptor subtype actions in cardiomyocytes. Circ Res;85:1101-1111 SULAKHE PV, VO XT. (1995). Regulation of phospholamban and troponin-I phosphorylation in the intact rat cardiomyocytes by adrenergic and cholinergic stimuli. Mol Cell Biochem;149-150:103-126 TAEGTMEYER H, MCNULTY P, YOUNG ME. (2002) Adaptation and maladaptation of the heart indiabetes: part I. general concepts. Circulation.;105:1727–1733. TAEGTMEYER H. (2002). Switching metabolic genes to build a better heart. Circulation.; 106:2043–2045. TAGHIBIGLOU C, RASHID-KOLVEAR F, VAN IDERSTINE SC, et al. (2002). Hepatic very low density lipoprotein-ApoB overproduction is associated with attenuated hepatic Insülin signaling and overexpression of protein-tyrosine phosphatase 1B in a fructosefed hamster model of Insülin resistance. J Biol Chem; 277: 793–803. TAMADA A, HATTORI Y, HOUZEN H, YAMADA Y, SAKUMA I, KITABATAKE A, KANNO M. (1998). Effects of β-adrenoceptor stimulation on contractility, [Ca2+]i, and Ca2+ current in diabetic rat cardiomyocytes. Am J Physiol (Heart Circ Physiol 43);274:H1849H1857. TANAKA S, HORIMAI C, KATSUKAWA F. (2003). Ethnic differences in abdominal visceral fat accumulation between Japanese, African-Americans, and Caucasians: a metaanalysis. Acta Diabetol;40 (suppl 1): S302–S304. TANNE D, KOREN-MORAG N, GRAFF E, GOLDBOURT U. (2001). Blood lipids and first-ever ischemic stroke/transient ischemic attack in the Bezafibrate Infarction prevention (BIP) Registry: high triglycerides constitute an independent risk factor.Circulation.;104:2892–7. TARGONSKI PV, BONETTI PO, PUMPER GM, HIGANO ST, HOLMES DR JR, LERMAN A. (2003). Coronary endothelial dysfunction is associated with an increased risk of cerebrovascular events. Circulation.;107:2805–9. 112 TAY A. ÖZÇELİKAY A.T. ALTAN V.M.: (2002). Effects of L-arginine on blood pressure and metabolic changes in fructose-hypertensive rats. American Journal of Hypertension 15: 72-77, THE DECODE STUDY GROUP ON BEHALF OF THE EUROPEAN DIABETES EPIDEMIOLOGY GROUP. (2001). Glucose tolerance andcardiovascular mortality. Comparison of fasting and 2-h diagnostic criteria. Arch Intern Med.;161:397–404. THORBURN AW., STORLİEN LH., JENKİNS AB., KHOURİ S., KRAEGEN EW. (1989). Fructoseinduced in vivo Insülin resistance and elevated plasma triglyceride levels in rats. Am. J. Clin. Nutr.; 49: 1155–63. TOBEY TA., MONDON CE., ZAVARONİ I., REAVEN GM. (1982). Mechanism of Insülin resistance in fructose-fed rats. Metabolism; 31: 608–12. TOOKE JE, HANNEMANN MM. (2000). Adverse endothelial function and the Insülin resistance syndrome. J Intern Med; 247: 425–31. TRIPATHY D, MOHANTY P, DHINDSA S, et al. (2003). Elevation of free fatty acids induces inflammation and impairs vascular reactivity in healthy subjects. Diabetes; 52: 2882–87. UNITED KINGDOM PROSPECTIVE DIABETES STUDY GROUP: (1998). Intensive blood-glucose control with sulphonylureas or Insülin compared with conventional treatment and risk of complications in patients with type 2 diabetes (UKPDS 33).Lancet.;352:837–53. VAGUE J. (1947). La differenciation sexuelle, factor determinants desformes de l’obesite. Press Med.;30:339–40. VALMADRID CT, KLEIN R, MOSS SE, KLEIN BE. (2000). The risk of cardiovascular disease mortality associated with microalbuminuria and gross proteinuria in persons with older-onset diabetes mellitus. Arch Intern Med.;160:1093–100. VASAN RS, LARSON MG, LEIP EP, EVANS JC, O’DONNELL CJ, KANNEL WB, et al. (2001). Impact of high-normal blood pressure on the risk of cardiovascular disease. N Engl J Med.;345:1291–7. VERMA S, MC NEILL JH, Insulin resistance and hypertension:pharmacologycal and mechanistic studies. Can J Diab Care, in press VIBERTI G. (1988). Etiology and prognostic significance of albuminuria in diabetes. Diabetes Care.;11:840–5. W ANG P.G., LLOYD S.G., ZENG H., BONEN A., CHATHAM J.C., (2005) The impact of altered substrate utilization on cardiac function in isolated hearts from Zucker diabetic fatty rats, Am. J. Physiol.: Heart Circ. Physiol. (Electronic publication December 22) W EI M, GASKILL SP, HAFFNER SM, STERN MP. (1998). Effects of diabetes and the level of glycemia on all-cause and cardiovascular mortality. The San Antonio Heart Study.Diabetes Care.;21:1167–72. WHO CONSULTATION. (1999). Definition, diagnosis and classification of diabetes mellitus and its complications. Part 1: Diagnosis and classification of diabetes mellitus. World Health Organization, Geneva, Switzerland,. Publication WHO/NCD/NCS/99.2. W ILLEIT J, KIECHL S, OBERHOLLENZER F, RUNGGER G, EGGER G, BONORA E, et al. (2000). Distinct risk profiles of early and advanced atherosclerosis. Prospective results from the Bruneck Study.Arterioscl Thromb Vasc Biol.;20:529–37. 113 W ILSON C, LINCOLN C. (1984). β-adrenoceptor subtypes in human, rat, guinea pig and rabbit atria. J Cardiovasc Pharmac; 6:1216-1221. WOLD LE, DUTTA K, MASON MM, REN J, CALA SE, SCHWANKE ML, DAVİDOFF AJ. (2005). Impaired SERCA function contributes to cardiomyocyte dysfunction in insulin resistant rats. Journal Of Molecular and Cell. Cardiol. 39:297-307. W U P, SATO J, ZHAO Y, JASKİEWİCZ J, POPOV KM, HARRİS RA: (1998). Starvation and diabetes increase the amount of pyruvate dehydrogenase kinase isoenzyme 4 in rat heart. Biochem J 329:197–201. XIAO RP, CHENG H, ZHOU YY, KUSCHEL M, LAKATTA EG. (1999). Recent advances in cardiac β2- adrenergic signal transduction. Circ Res;85:1092-1100 YANEY GC, CORKEY BE. (2003). Fatty acid metabolism and Insülin secretion in pancreatic beta cells. Diabetologia; 46: 1297–312. YOUNG M.E., GUTHRIE P.H, RAZEGHI P., LEIGHTON B., ABBASI S., PATIL S., YOUKER K.A., TAEGTMEYER H., (2002) Impaired long-chain fatty acid oxidation and contractile dysfunction in the obese Zucker rat heart, Diabetes 51 2587–2595. YOUNG ME, MCNULTY P, TAEGTMEYER H. (2002). Adaptation and maladaptation of the heart in diabetes: part II. potential mechanisms.Circulation.;105:1861–1870. YU Y, OHMORI K, CHEN Y, SATO C, KIYOMOTO H, SHINOMIYA K, TAKEUCHI H, MIZUSHIGE K, KOHNO M. (2004). Effects of Pravastatin on Progression of Glucose Intolerance and cardiovascular Remodeling in a Type II Diabetes Model JACC 44( 4):904–13 YUSUF S, HAWKEN S, OUNPUU S, DANS T, AVEZUM A, LANAS F, et al., (2004). On behalf of the INTERHEART Study Investigators. Effect of potentially modifiable risk factors associated with myocardial infarction in 52 countries (the INTERHEART Study): case-control study. Lancet.;364:937–52. ZARICH SW, NESTO RW. (1989). Diabetic cardiomyopathy. Am Heart J 118:1000–1012 ZAVARONI I, SANDER S, SCOTT S, REAVEN GM. (1980). Effect of fructose feeding on insulin secretion and insulin action in the rat. Metabolism 29:970-973,. ZERKOWSKI HR, IKEZONO K, ROHM N, REIDEMEISTER JC, BRODDE OE. (1986). Human myocardial β-adrenoceptors:demonstration of both β1- and β2-adrenoceptors mediating contractile responses to β-agonists on the isolated right atrium. Naunyn Schmiedeberg’s Arch Pharmacol;332:142-147 ZHAO XL, GUTIERREZ LM, CHANG CF, HOSEY MM. (1994). The α1-subunit of skeletal muscle L-type Ca channels is the key target for regulation by A-kinase and protein phosphatase-IC Biochem Biophys Res Commun;198:166-173 ZIMMET P, ALBERTI MM, SHAW J. (2001). Global and societal implications of the diabetes epidemic. Nature 414:7827–7887 ZIMMET PZ. (1993). HyperInsülinemia. Care.;16(suppl 3):56–70. How innocent a bystander? Diabetes 114 CARDIAC ENERGY METABOLISM IN HEART FAILURE: FROM CONCEPTS TO THERAPIES", to be held September 6 – 9, 2006 at Semiahmoo, Washington State, USA. SUBSTRATE METABOLISM AND FUNCTION OF FRUCTOSE-FED RAT HEART Sahika Guner, Arzu Onay-Besikci, Ebru Arioglu, Isil Ozakca, V. Melih Altan, A. Tanju Ozcelikay Dept. of Pharmacology, Ankara University, Faculty of Pharmacy, Tandogan 06100, Ankara-TURKEY Cardiovascular disease is a leading cause of morbidity and mortality in Type II diabetes mellitus. Abnormal ventricular systolic and diastolic functions are reported in Type II diabetic patients. Many factors, including alterations in cardiac energy metabolism (glucose and fatty acid) contribute to the pathogenegis of diabetic cardiomyopathy. A high fructose diet, a model of dietary-induced insulin-resistance syndrome, is used to investigate abnormalities involved in this syndrome. This study was therefore undertaken to examine the alterations in cardiac metabolism and function in fructose-fed rats. Male Sprague Dawley rats were fed with either standart rat chow (C) or high-fructose diet (IR) for 24 weeks. Insulin resistance in rats receiving high-fructose diet was verified by high insulin levels (278±27 in C, and 356±22 pmol/l in IR) and low insulin sensitivity index (0.89±0.21 in C and 0.34±0.02 in IR). At the end of 24 weeks, cardiac performance and rates of fatty acid oxidation and glycolysis were investigated using isolated working heart models. For metabolic measurements, spontanously beating hearts rats were subjected to a 40-minute (min) aerobic perfusion period with a modified Krebs-Henseleit solution containing 11mM glucose, 100µU/mL insulin; 0.8mM palmitate prebound to 3% bovine serum albumin. Stroke volume vs. left ventricular end diastolic pressure (LVEDP) curves obtained by increasing preload was shifted down in IR group. The rate of glycolysis was decreased in IR group (8209±966 and 4744±335 nmol.g-1.min-1, in C and IR, respectively) without any alteration in fatty acid oxidation rate (727±21 and 644±21 nmol.g-1.min-1, in C and IR, respectively). Taken together, lower glucose uptake into cardiomyocytes and subsequent decrease in glycolysis due to insulin resistance might be a cause of cardiac dysfunction in insulin resistant rats. 115 ÖZGEÇMİŞ Adõ: Şahika Soyadõ: GÜNER Doğum Yeri ve Tarihi: Artvin, 13/05/1974 Uyruğu: T.C Medeni Durumu: Bekar İletişim Adresi: Ankara Üniversitesi Eczacõlõk Fakültesi Farmakoloji ABD Tandoğan/ANKARA Telefon: 0 312 212 68 05/2231 Eğitimi: 1997/2000 Ankara Üniversitesi Eczacõlõk Fakültesi Farmakoloji Anabilim Dalõ 1992/1997 Ankara Üniversitesi Eczacõlõk Fakültesi 1991 Ankara Ayrancõ Lisesi Yabancõ Dili: İngilizce Yayõnlar: Onay-Beşikci A, Güner S, Arioglu E, Ozakca I, Ozcelikay T, Altan VM. The effects of chronic trimetazidine treatment on mechanical parameters and fatty acid oxidation in 14-week diabetic rat hearts. Cardiac Energy Metabolism In Heart Failure: From Concepts To Therapies. September 6 – 9, 2006 at Semiahmoo, Washington State, USA. Degim IT, Gumusel B, Degim Z, Ozcelikay AT, Tay A, Guner S: Oral administration of liposomal insulin. Journal of Nanoscience and Nanotechnology (baskõda). Ozakca I, Arõoğlu E, Güner Ş, Altan VM, Özçelikay AT. Deneysel diyabetik sõçan izole gastrik fundus preparatõnda Beta-3 adrenoseptör yanõtlarõndaki değişiklikler (p 74). 18.Ulusal Farmakoloji Kongresi Özet Kitapçõğõ, 2005-İzmir (Bildiri). 116 Diabetes decreases mRNA levels of calcium-release channels in human atrial appendage. Guner S, Arioglu E, Tay A, Tasdelen A, Aslamaci S, Bidasee KR, Dincer UD. Mol Cell Biochem 2004 Aug;263 (1-2):143-50. Decreased expression of β1- and β2-adrenoceptors in human diabetic atrial appendage. U Deniz Dinçer, Şahika Güner, Aydin Tay, Ebru Arioğlu, Atilay Tasdelen, Sait Aslamaci and Keshore R Bidasee. Cardiovasc Diabetol. 2003 Jun 20;2:6. Arioglu E, Guner S, Tay A, Altan VM, Ozcelikay AT. Sodium molybdate improves hyperglycemia but not cardiovascular dysfunction in streptozotocin-diabetic rats. 7th International Symposium on Pharmaceutical Sciences (ISOPS), 24-27 June 2003 Guner S, Tay A, Arioglu E, et al. Bradycardia seen in diabetic patients may result from decreased β(1)- and β(2)-(AR)S mRNA expressions in human diabetic atria. Journal Of Molecular And Cellular Cardiology 34 (6): A83-A83 JUN 2002 Guner S, Arioglu E, Tay A, et al. Diabetes alter mRNA levels of calcium-release channels in human atrial appendage . Journal Of Molecular And Cellular Cardiology 34 (6): A84-A84 JUN 2002 The effect of diabetes on expression of β1-, β2-, and β3-adrenoreceptors in rat hearts. Dincer UD, Bidasee KR, Guner S, Tay A, Ozcelikay AT, Altan VM. Diabetes. 2001 Feb; 50(2):455-61 Guner S, Tay A, Altan VM, et al. Effect of sodium molybdate on fructose-induced hyperinsulinemia and hypertension in rats TRACE ELEMENTS AND ELECTROLYTES 18 (1): 39-46 2001 Ozcelikay AT, Tay A, Guner S, et al. Reversal effects of L-arginine treatment on blood pressure and vascular responsiveness of streptozotocin-diabetic rats PHARMACOLOGICAL RESEARCH 41 (2): 201-209 FEB 2000 Guner S, Tay A, Altan VM, Arõ N, Ozcelikay AT.Sõçanlarda fruktoz ile oluşturulan hiperinsulinemi ve hipertansiyon üzerine sodyum molibdatõn etkisi. XV.Ulusal Farmakoloji Kongresi Bildiri Kitapçõğõ. 117 Dincer U.D., Bidasee K.R., Guner S., Tay A., Özcelikay A.T., Altan V.M. The effects of diabetes on expression of mRNA encoding ß1-, ß2- and ß3-adrenoceptors in rat hearts.Cyllabus (Abstract 1) 1999 International Diabetes and Cardiovascular Disease . Winnipeg, Canada (Jun 3-5, 1999) (Bildiri). Dincer U.D., Bidasee K.R., Guner S., Tay A., Özcelikay A.T., Altan V.M.The mRNA expression of IP3 receptors in diabetic rat hearts. Cyllabus (Abstract 6) 1999 International Diabetes and Cardiovascular Disease .Winnipeg, Canada (Jun 3-5, 1999) (Bildiri). Yer aldõğõ projeler: Proje no: SBAG-AYD-230 Proje yürütücüsü: Doç.Dr.A.Tanju ÖZÇELİKAY Araştõrõcõlar: Prof.Dr.V.Melih ALTAN, Prof.Dr.Nuray ARI, Uzm.Ecz.Şahika GÜNER, Uzm.Ecz.Aydõn TAY Proje adõ: Sõçanlarda fruktoz ile oluşturulan hiperinsulinemi ve hipertansiyon üzerine sodyum molibdatõn etkisi Proje bitiş tarihi: 14/06/1999 Proje süresi: 1.5 yõl Proje maliyeti: 51.000 YTL Proje no: SBAG-SBAYG-AYD-385 Proje yürütücüsü: Doç.Dr.Ü.Deniz DİNÇER Araştõrõcõlar: Uzm.Ecz. Şahika GÜNER, Uzm.Ecz. Aydõn TAY, Uzm.Ecz. Ebru ARIOĞLU Proje adõ: insan atriasõnda β 1 ve β 2 adrenoseptör mRNA ekspresyonuna diabetin etkisi Proje bitiş tarihi:01/07/2003 Proje süresi: 1 yõl Proje maliyeti: 3.000 YTL Proje no: SBAG-2752 Proje yürütücüsü: Dr. Arzu Onay-Beşikci 118 Araştõrõcõlar: Prof.Dr.V.Melih ALTAN, Prof.Dr.A.Tanju ÖZÇELİKAY, Dr.Ali Murat İrat, Uzm.Ecz.Şahika Güner, Uzm.Ecz.Aydõn TAY, Uzm.Ecz.Ebru Arõoğlu Proje adõ: Tip 1 diabet ve insulin rezistansõ modellerinde mekanik ve metabolik değişimler ve bunlarõn metabolik yaklaşõmla tedavisi Proje bitiş tarihi: (bitirme raporu verilme aşamasõnda) Proje süresi: 2 yõl Proje maliyeti: 68.000 YTL Proje no: Ankara Üniversitesi Araştõrma Fonu (Proje no: 98-03-00-09) Proje yürütücüsü: Prof.Dr.A.Tanju Özçelikay Araştõrõcõlar: Uzm.Ecz. Şahika GÜNER, Uzm. Ecz. Ebru ARIOĞLU, Uzm.Ecz. Aydõn TAY Proje adõ: Streptozotosin diabetik sõçanlarõn kardiyovasküler parametreleri üzerine Na Molibdatõn etkisi Proje bitiş tarihi: 2001 Proje süresi: 1yõl Proje maliyeti: 5500 YTL Proje no: Ankara Üniversitesi Araştõrma Fonu (Proje no: 20030803040) Proje yürütücüsü: Prof.Dr.A.Tanju Özçelikay Araştõrõcõlar: Uzm.Ecz. Şahika GÜNER, Uzm. Ecz. Ebru ARIOĞLU, Uzm.Ecz. Aydõn TAY Proje adõ: Organik ve inorganik molibdenyum bileşiklerinin diabetik sõçanlarõn biyokimyasal ve metabolik parametreleri üzerine etkileri: Karşõlaştõrmalõ bir çalõşma Proje bitiş tarihi: Mart, 2006 Proje süresi: 2 yõl Proje maliyeti: 64.000 YTL Proje no: Ankara Üniversitesi Araştõrma Fonu (Proje no: 20030803041) Proje yürütücüsü: Prof.Dr.A.Tanju Özçelikay Araştõrõcõlar: Uzm.Ecz. Şahika GÜNER, Uzm. Ecz. Ebru ARIOĞLU, 119 Proje adõ: Sõçanlarda Fruktozla oluşan insulin rezistansõ ve hiperinsülineminin kalpteki adrenerjik reseptörler üzerinde yolaçtõğõ olasõ değişiklikler. Proje bitiş tarihi: Mart, 2006 Proje süresi:2 yõl Proje maliyeti: 50.813 YTL
