Esra Fırat Oğuz1
1Ankara Şehir Hastanesi Tıbbi Biyokimya Kliniği, Ankara, Türkiye
Amaç: Diyabet hastalığı dünya çapında yaygın komplikasyonlarla seyreden kronik bir inflamatuvar
durumdur. Bu çalışmada, diyabet hastalarında myeloperoksidaz ve onun bir substratı olan tiyol düzeylerinin incelenerek sunulması amaçlanmıştır.
Yöntem: Çalışmaya 54 diyabet hastası ve 31 sağlıklı kontrol dahil edilmiştir. HbA1c ve glukoz düzeyleri
Siemens Atellica cihazında ölçülmüştür. Tiyol düzeyleri Elman yöntemi, myeloperoksidaz düzeyleri ise Renlund ve ark.nın kullandığı yöntem ile belirlenmiştir.
Bulgular: Hasta ve kontrol grubu arasında HbA1c ve glukoz düzeyleri anlamlı farklılık göstermiştir
(p<0,001). Hasta grubunda tiyol düzeyleri anlamlı olarak düşük (p=0,01), myeloperoksidaz düzeyleri ise anlamlı olarak yüksek (p=0,04) bulunmuştur. Tiyol/myeloperoksidaz oranı ise hasta grubunda anlamlı olarak düşük bulunmuştur (p=0,01). HbA1c düzeylerinin tiyol düzeyleri ve tiyol/myeloperoksidaz oranı ile negatif korelasyon (r= -0,322 p=0,002, r =-0,230 p= 0,042) gösterirken, myeloperoksidaz düzeyleri ile pozitif bir korelasyon (r=0,254 p=0,023) gösterdiği bulunmuştur.
Sonuç: Diyabetik hastalarda daha düşük tiyol/myeloperoksidaz oranının elde edildiği gözlenmiştir. Diyabetik
hastalardaki artmış oksidatif stres, tiyol düzeylerinin düşük bulunmasına neden olmaktadır. Ayrıca inflamasyona bağlı artan myeloperoksidazın, aynı zamanda tiyolü bir substrat olarak kullanmasının da daha düşük tiyol düzeylerinin elde edilmesine etkisi olabileceği düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Diyabet, tiyol, myeloperoksidaz
Investigation of Thiol / Myeloperoxidase Ratio in Diabetic Patients Abstract
Objectives: Diabetes is a worldwide chronic inflammatory condition with common complications. In this
study, it is aimed to present the levels of myeloperoxidase and its substrate, thiol, in diabetic patients.
Methods: 54 diabetic patients and 31 healthy controls were included in the study. HbA1c and glucose levels
were measured on a Siemens Atellica device. Thiol levels were determined using the Ellman method, and myeloperoxidase levels were determined using the method used by Renlund.
Results: HbA1c and glucose levels showed a significant difference between the patient and control groups (p
<0.001). Thiol levels were found to be significantly lower (p=0.01), and myeloperoxidase levels were found to be significantly higher (p=0.04) in the patient group. Thiol/myeloperoxidase ratio was found to be significantly lower in the patient group (p=0.01). HbA1c levels were negatively correlated with thiol levels and thiol/myeloperoxidase ratio (r= -0.322 p=0.002, r=-0.230 p=0.042), while it was found to be positively correlated with myeloperoxidase levels (r=0.254 p=0.023).
Conclusion: It was observed that a lower thiol/myeloperoxidase ratio was obtained in diabetic patients.
of thiol as a substrat of myeloperoxidase with increased levels due to inflammation may have an effect on achieving lower thiol levels.
Keywords: Diabetes, thiol, myeloperoxidase Giriş
Diyabet, insülin eksikliği ya da insülin etkisindeki defektler nedeniyle organizmanın karbonhidrat (KH), yağ ve proteinlerden yeterince yararlanamadığı, sürekli tıbbi bakım gerektiren, kronik, geniş spektrumlu bir metabolizma bozukluğudur (1). Oksidatif stresin sadece diyabet komplikasyonları ile değil, aynı zamanda insülin direncinin ilerlemesi ile ilişkili olduğu düşünülmektedir(2). Vücutta oksidasyon ve redüksiyon reaksiyonları bir denge halindedir. Ancak diyabetin de içinde olduğu bazı inflamatuar durumlarda bu denge bozulmaktadır. Diyabet gibi pek çok dejeneratif durumda düzeylerinde azalma gözlenmiştir (3). Tiyollerin genellikle canlı organizmalardaki serbest radikallerin toksik etkilerine karşı koruma sağladığı kabul edilir. Tiyoller, antioksidan savunma, apoptoz ve protein kimyasal yapılarının stabilizasyonu gibi organizma için gerekli olan birçok fizyolojik sürecin sürdürülmesinde önemli bir rol oynar (4). Myeloperoksidaz, nötrofillerin azurofilik granüllerinden salınan bir enzimdir. Artmış miyeloperoksidaz aktivitesi, inflamatuar olayların başlaması ve ilerlemesinde bir dizi patolojiyle ilişkilendirilmiştir. MPO yalnızca antimikrobiyal etki göstermez, aynı zamanda oksidatif stres patofizyolojisinde de önemli bir faktördür. İnsülin direnci ve hiperglisemi, hücre sinyal ileti bozukluklarına ve endojen oksidan üretici inflamatuar bir enzim olan MPO'da artışa neden olur, bu durum endotel disfonksiyonu ve inflamatuar doku hasarı ile de ilişkilendirilmektedir (5). Myeloperoksidazın sistein, glutatyon ve sisteamin gibi tiyol içeren bileşikleri substrat olarak kullandığı raporlanmıştır. İnflamatuar süreçte tiyol düzeylerinin azalması, myeloperoksidaz tarafından substrat olarak kullanılmasından da kaynaklanmaktadır (4).
Bu çalışmada, diyabet hastalarında myeloperoksidaz ve onun substratlarından biri olan tiyol düzeylerinin incelenmesi ve tiyol/myeloperoksidaz oranının sunulması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem
Çalışmaya 54 Diyabet hastası ve 31 sağlıklı kontrol dahil edilmiştir. Kan örnekleri 10-12 saat açlığı takiben alınmıştır. HbA1c ölçümü için kan örnekleri EDTA içeren tüplere, glukoz, myeloperoksidaz ve tiyol ölçümü için ise örnekler jelli serum separatör tüplere alınmıştır. Serum örnekleri, pıhtılaşmayı takiben 3500 devirde 10 dakika santrifüj edilmiştir.
HbA1c düzeyleri immnünotürbidimetrik yöntem, glukoz düzeyleri ise hekzokinaz yöntemiyle Siemens Atellica Solutions cihazında (Siemens Healthineers, Erlangen, Almanya) çalışılmıştır. Tiyol düzeyleri Ellman yöntemi, myeloperoksidaz düzeyleri ise Renlund ve ark.nın kullandığı yöntem ile belirlenmiştir(6, 7). İstatistiksel analiz için SPSS Statistics (v26) programı kullanılmıştır. Verilerin normal dağılıma uygunluğu için Kolmogrov-Smirnov testi kullanılmıştır. Normal dağılıma uyan değişkenlerin tanımlayıcı istatistikleri ortalama ± standart sapma şeklinde ifade edilmiştir. Normal dağılım gösteren değişkenler için gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farkın olup olmadığı Student’s t testi ile değerlendirilmiştir. HbA1c ile diğer parametreler arasında korelasyon için Pearson korelasyon testi ile kullanılmıştır. p<0.05 tüm testler için istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir.
Bulgular
Hasta grubunda 25 erkek ve 29 kadın, kontrol grubunda ise 15 erkek ve 16 kadın bulunmaktadır. Yaş ortalamaları hasta grubu için 55,3±13,4, kontrol grubu için 36,2±17,1 olarak bulunmuştur. Hasta ve kontrol grubuna ait HbA1c, glukoz, tiyol, myeloperoksidaz ve tiyol/myeloperoksidaz değerleri ve farkın anlamlılık düzeyi tabloda belirtilmiştir (Tablo 1).
HbA1c düzeyleri; tiyol düzeyleri ve tiyol/myeloperoksidaz oranı ile negatif korelasyon (r= -0,322 p=0,002, r =-0,230 p= 0,042), myeloperoksidaz düzeyleri ile pozitif bir korelasyon (r=0,254 p=0,023) göstermiştir.
Tartışma
Oksidatif stresin diyabetin etiyolojisinde ve/veya ilerlemesinde rol oynadığı bilinmektedir (8). Oksidatif strese, reaktif oksijen türlerinin birikimi aracılık etmektedir ve bu durum obezite, kardiyovasküler hastalık ve aterojenik süreçler gibi diğer patolojik süreçlerle de ilişkilendirilmiştir (9). Tiyoller, apopitoz, detoksifikasyon, hücre büyümesi ve anti-oksidan savunma gibi pek çok hücresel aktivitede yer almaktadır (3). Bu çalışmada diyabet hastalarında çalışılan tiyol düzeylerinin kontrol grubuna göre anlamlı olarak düşük olduğu gözlenmiştir. Diyabette tiyol düzeylerinin sentezdeki azalmadan dolayı veya kullanıma dayalı olarak düşük tespit edildiğini düşünen çalışmalar bulunmaktadır (10). Bu çalışmada antioksidan özellikli tiyoller, inflamasyon nedeniyle oluşan oksidasyona bağlı olarak düşük düzeylerde tespit edilmiştir.
Myeloperoksidaz (MPO), nötrofillerde ve daha az ölçüde monositlerde ana protein olarak bulunan bir enzimidir, Myeloperoksidaz düzeylerinin inflamatuar hastalıklarda arttığı iyi bilinmektedir (11). Diyabet hastalarında artmış myeloperoksidaz düzeylerinin inflamasyon ve insülin direnci ile ilişkili olduğu bildirilmiştir (12). Bu çalışmada da diyabet hastalarında kontrol grubuna göre anlamlı düzeyde yüksek myeloperoksidaz düzeyleri gözlenmiştir.
Diyabetik hastalarda düşük tiyol/myeloperoksidaz oranı elde edilmiştir. Diyabet hastalarının düşük tiyol ve yüksek myeloperoksidaz düzeylerine sahip olması bu oranın kontrol grubuna göre daha düşük bulunmasına sebep olmuştur. Bunun dışında myeloperoksidazın tiyolü substrat olarak kullandığı bilinmektedir (11). Diyabet hastalarında daha düşük tiyol/myeloperoksidaz düzeylerinin bulunmasının bir nedeninin de myeloperoksidazın tiyolü substrat olarak kullanıp tüketmesine ve enzim aktivitesinin artmasına bağlı olduğu düşünülmüştür.
Sonuç olarak, hem inflamasyon sürecini hem de antioksidan durumu gösteren tiyol/myeloperoksidaz oranının diyabet gibi pek çok dejeneratif durumda belirteç olarak kullanılabileceği gösterilmiştir.
Tablo 1. Hasta ve kontrol grubuna ait parametreler ve farkın anlamlılık düzeyi Diyabet n=54 Kontrol n=31 p değeri HbA1c(%) 9,4±1,8 4,9±0,5 <0,001 Glukoz (mg/dL) 205,3±93,3 80,12±17,3 <0,001 Tiyol (µmol/L) 375,4±29,1 391,6±32,7 0,01 Myeloperoksidaz (U/L) 107,8±68,3 80,8±33,5 0,04 Tiyol/Myeloperoksidaz oranı 4,5±1,9 5,9±2,4 0,01 Kaynaklar
1. TEMD. Diabetes Mellitus ve Komplikasyonlarının Tanı, Tedavi ve İzlem Kılavuzu. 2020.
2. Gorudko IV, Kostevich VA, Sokolov AV, Shamova EV, Buko IV, Konstantinova EE, et al. Functional Activity of Neutrophils in Diabetes Mellitus and Coronary Heart Disease: Role of Myeloperoxidase in the Development of Oxidative Stress. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2012;154(1):23-6.
3. Ates I, Kaplan M, Yuksel M, Mese D, Alisik M, Erel O, et al. Determination of thiol/disulphide homeostasis in type 1 diabetes mellitus and the factors associated with thiol oxidation. Endocrine. 2016;51(1):47-51. Epub 2015/11/09. 4. Svensson BE. Thiols as myeloperoxidase-oxidase substrates. The Biochemical journal. 1988;253(2):441-9. Epub
1988/07/15.
5. Jelic-Knezovic N, Galijasevic S, Lovric M, Vasilj M, Selak S, Mikulic I. Levels of Nitric Oxide Metabolites and Myeloperoxidase in Subjects with Type 2 Diabetes Mellitus on Metformin Therapy. Experimental and clinical endocrinology & diabetes : official journal, German Society of Endocrinology [and] German Diabetes Association. 2019;127(1):56-61. Epub 2018/03/13.
6. Peter P. Bradley DAP, Robert D. Christensen, and Gerald Rothstein. Measurement of Cutaneous Inflammation: Estimation of Neutrophil Content with an Enzyme Marker The Journal of Investigative Dermatology. 1982;78:206- 9.
7. Erel O, Neselioglu S. A novel and automated assay for thiol/disulphide homeostasis. Clinical biochemistry. 2014;47(18):326-32.
8. Ceriello A. New insights on oxidative stress and diabetic complications may lead to a "causal" antioxidant therapy. Diabetes care. 2003;26(5):1589-96. Epub 2003/04/30.
9. Brownlee M. The pathobiology of diabetic complications: a unifying mechanism. diabetes. 2005;54(6):1615-25. 10. Matteucci E, Malvaldi G, Fagnani F, Evangelista I, Giampietro O. Redox status and immune function in type I
diabetes families. Clinical and experimental immunology. 2004;136(3):549-54. Epub 2004/05/19.
11. Nauseef WM. Contributions of myeloperoxidase to proinflammatory events: more than an antimicrobial system. International journal of hematology. 2001;74(2):125-33.
12. Gomez Garcia A, Rivera Rodriguez M, Gomez Alonso C, Rodriguez Ochoa DY, Alvarez Aguilar C. Myeloperoxidase is associated with insulin resistance and inflammation in overweight subjects with first-degree relatives with type 2 diabetes mellitus. Diabetes & metabolism journal. 2015;39(1):59-65. Epub 2015/03/03.