XVABSTRACTTunçdemir M. The effects of ACE inhibitor and angiotensin receptor blocker onclusterin and apoptosis in the kidney tissue of streptozotocin-diabetic rats. İstanbulUniversity, Institute of Health Science, Medical Biology Dept. Ph.D.Thesis. Istanbul2006.The aim of this study was to determine the roles of secreted clusterin (s-clu) and nuclearclsuterin (n-clu) expressions in experimental diabetic nephropathy, and to investigatethe effects on clusterins expression after treatment angiotensin II blockade and comparethese results with apoptosis. Five groups, each containing 8 male Wistar albino ratswere included in this study. Four groups received streptozotocin injection (STZ, 60mg/kg, single dose, ip). On the 2nd day of STZ injection the rats developing diabeteswere divided into 4 groups. First group was STZ-diabetic. Second group was irbesartantreated diabetics (15 mg/kg/day, gavage, 30 days). Third group was perindopril treateddiabetics (6 mg/kg/day, gavage, 30 days), Fourth group was combined treated diabeticgroup with perindopril and irbesartan (respectively, 3 mg/kg/day, 5 mg/kg/day, gavage,30 days). Fifth group was the healthy control. During the experimental period bloodglucose, microalbuminuria levels, body weights, kidney weight and amount of dailyurine were measured. At the end of experiment, renal tissue samples were fixed informaline and embedded in paraffin. PAS staining and TUNEL method andimmunohistochemical staining for TGF-β1, α-SMA, clusterin-β (for s-clu) andclusterin-α/β (for n-clu) antigenes were performed for histological examinations. Bloodglucose levels and body weight/kidney weight values of all STZ-diabetic groups werehigher than the healthy control group. The level of daily urine and microalbuminurialevels were decreased in the all treated diabetic groups (p<0,001). As the number ofapoptotic cells increased especially in the kidney tubules of STZ-diabetic group(p<0,001), whereas a significant decrease was observed in the combined drug treatedgroup (p<0,05). When compared with the untreated diabetic group the expressions ofTGF-β1 and α-SMA were decreased in the all treated diabetic group. The expression ofclusterin-β was increased in the glomerules and tubules of the untreated diabetic group,although it was decreased in the treated diabetic groups. Immunopositivity ofclusterin-α/β in the podocytes and mesangial cells and in the injured tubule cells ofuntreated diabetic group was found to be increased in their nuclei. The number ofXVIimmunopositive cells was decreased in the treated diabetic groups, especially in thecombined treated diabetic group (p<0,05). It was concluded that, the increase in theexpression of TGF-β1 and α-SMA in glomeruli was a marker of renal injury, seen inthe early stages of diabetes as a result of damage caused by local increased expressionof RAS in the renal tissue induced by hyperglycemia. In the early stages of diabetes,the increase in the number of the apoptotic cells in the tubules, seen was one of thecauses of tubular damage. Our results also show that the expression of s-clu wasinduced in the experimental diabetic nephropathy related to renal tissue damage and thatthe increase in the n-clu expression in the renal tubules was releated to apoptosis.Although irbesartan (AT-1R blocker), perindopril (ACEI) and combined drug treatmentprevented renal injury in the diabetes, low dose application of ACEI and AT-1R blockertogether revealed more efficient results in preventing renal damages.Key Words: STZ-diabetes, Kidney, Clusterin, Apoptosis, TGF-βThis study was supported by The Research Support Unit of İstanbul University as theproject no: T-283/18062003

XIIIÖZETTunçdemir M. STZ-diabetik sıçanlarda ACE inhibitörü ve angiotensin reseptörblokerinin böbrek dokusunda clusterin ve apoptoz üzerine etkileri. İstanbul ÜniversitesiSağlık Bilimleri Enstitüsü, Tıbbi Biyoloji ABD. Doktora Tezi. İstanbul 2006.Bu çalışmada, salgı clusterin (s-clu) ve nuklear clusterin (n-clu) ekspresyonlarınındeneysel diyabetik nefropatideki rollerinin saptanması, angiotensin-II blokajınınclusterin ekspresyonları üzerine etkisinin ve apoptoz ile ilişkilerinin karşılaştırmalıolarak incelenmesi amaçlandı. Çalışmada, her biri 8 adet Wistar tipi albino erişkinerkek sıçan içeren 5 grup oluşturuldu. İlk 4 gruba streptozotocin (STZ, 60 mg/kg tekdoz,i.p) enjeksiyonu yapıldı. STZ enjeksiyonunun 2.gününde diyabet olduklarısaptanan sıçanlar; 1.grup; STZ-diyabetik, 2.grup; irbesartan uygulanan diyabetik (15mg/kg/gün, gavaj, 30 gün), 3.grup; perindopril uygulanan diyabetik (6 mg/kg/gün,gavaj, 30 gün) ve 4.grup; perindopril ve irbesartanın birlikte uygulandığı diyabetik(sırası ile, 3 mg/kg/gün, 5 mg/kg/gün, gavaj, 30 gün) grup olarak düzenlendi. 5.grup;sağlıklı kontrol grubu olarak ayrıldı. Deney süresince kan glukoz ve mikroalbuminüridüzeyleri, ayrıca vücut ağırlıkları ve günlük idrar miktarları ölçüldü. Deney sonundaçıkarılan böbrekler formolde tespit edilerek parafine gömüldü. Doku kesitlerine PASboyası ve TUNEL yöntemi uygulandı, ayrıca TGF-β1, α-SMA, clusterin-β, clusterin-α/β antikorları kullanılarak immunohistokimyasal boyamalar yapıldı. STZ-diyabetiktüm gruplarda kan glukoz düzeyleri ve vücut ağırlığı/böbrek ağırlık değerlerininkontrol grubuna kıyasla daha yüksek olduğu tespit edildi. Tedavi uygulanan diyabetikgruplarda mikroalbüminüri düzeylerinde belirgin düşme saptandı (P<0,001). STZ-diyabetik grupta özellikle böbrek tubüllerinde apoptotik hücre sayısında belirgin artış(p<0,001) tespit edilirken, kombine ilaç uygulanan diyabetik grupta anlamlı düzeydeazalma gözlendi (p<0,05). TGF-β1 ve α-SMA ekspresyonlarının tedavi uygulanandiyabetik gruplarda tedavisiz diyabetik gruba kıyasla azaldığı tespit edildi. Diyabetikgrupta glomerül ve tubüllerde clusterin-β (s-clu) ekspresyonu artmış, tedavili diyabetikgruplarda ise azalmış olarak saptandı. Tedavisiz diyabetik grupta clusterin-α/β (n-clu)immunpozitifliği, glomerülde podositlerin ve mezangiyal hücrelerin ayrıca hasarlı tubülepitel hücrelerinin nukleuslarında tespit edildi. Kombine tedavi uygulanan diyabetikgrupta clusterin-α/β immünpozitif hücre sayısının belirgin olarak azaldığı saptandı(p<0,05). STZ-diyabet modelinde, hiperglisemi uyarımı ile böbrek dokusunda Renin-XIVAngiotensin-Sistemin (RAS) lokal olarak artışına bağlı olarak erken dönemde;glomerüllerde TGF-β1 ve α-SMA ekspresyonlarındaki artışın böbrek hasarının birgöstergesi olduğu, erken dönemde böbrek tubüllerinde apoptotik hücre sayısındakiartışın tubüler hasarın nedenlerinden biri olduğu tespit edildi. Deneysel diyabetiknefropatide doku hasarının s-clu ekspresyonunu uyardığı, tubüllerde n-cluekspresyonundaki artışın apoptoz ile ilişkili olduğu, irbesartan ve perindopriluygulamalarının diyabetik nefropatiyi belli oranda engelleyici etkilerine rağmen,birlikte kullanımlarının böbrek hasarlarını önlemede daha etkin ve üstün bir role sahipolduğu sonucuna varıldı.Anahtar Kelimeler: STZ-diyabet, Böbrek, Clusterin, Apoptoz, TGF-βBu çalışma İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafındanT-283/18062003 no lu proje olarak desteklemiştir.

132