lT.C EGE ÜNİVERSİTESİ
TIP FAKÜLTESİ
İÇ HASTALIKLARI ANABİLİM DALI
Obezite ve İntestinal Alkalen Fosfataz İlişkisi
UZMANLIK TEZİ
Dr. Alper Uysal
TEZ DANIŞMANI
Doç.Dr. Rukiye VARDAR
İZMİR
Eylül 2018
T.C
EGE ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ
İÇ HASTALIKLARI ANABİLİM DALI
Obezite ve İntestinal Alkalen Fosfataz İlişkisi
UZMANLIK TEZİ
Dr. Alper Uysal
TEZ DANIŞMANI
Doç.Dr. Rukiye VARDAR
İZMİR
Eylül 2018
Çalışmada serum ve doku örnekleri Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Gastroenteroloji
Endoskopi Ünitesinde alınmıştır. Serum ve doku örnekleri Ege Üniversitesi Eczacılık
Fakültesi Laboratuvarında çalışılmıştır. Bu çalışma Ege Üniversitesi Bilimsel
Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından desteklenmiştir.
TEŞEKKÜR
Bilgisi ve tecrübesi ile uzmanlık eğitimime katkıda bulunan İç Hastalıkları Anabilim Dalı Başkanı Sayın Prof. Dr. Selahattin Fehmi Akçiçek’e,
Tez çalışmamın başlangıcından sonuna kadar her zaman yardımcı ve öğretici olan danışman hocam Sayın Doç. Dr. Rukiye Vardar’a,
Tezimin laboratuvar kısmında yardımlarını esirgemeyen ve beraber çalışmaktan mutluluk duyduğum Sayın Doç.Dr. Güliz Armağan’a,
Bu çalışmanın gerçekleştirilmesinde büyük emeği olan , kendisine ne zaman danışsam bana kıymetli zamanını ayırıp sabırla ve büyük bir ilgiyle elinden gelenden fazlasını sunan güler
yüzünü ve samimiyetini benden esirgemeyen ve gelecekteki mesleki hayatımda da bana verdiği değerli bilgilerden faydalanacağımı düşündüğüm Sayın Uzm. Dr. Nilay Danış’a ,
Tez çalışmamda büyük emekleri olan başta Hemşire Fatma Taşğın olmak üzere tüm EÜTF Gastroenteroloji Endoskopi Ünitesi Hemşirelerine,
Bana 4 yıllık uzmanlık eğitimim boyunca kazandırdıkları her şey için ve beni gelecekte söz sahibi yapacak bilgilerle donattıkları için başta Doç. Dr. Devrim Bozkurt olmak üzere tüm
hocalarıma,
Birlikte çalışma şansına sahip olduğum başta eş kıdemlilerim olmak üzere tüm asistan arkadaşlarım ve uzman abi ve ablalarıma,
Hayatımda her birinin ayrı yeri olan ve her zaman yanımda olan dostlarım Uzm. Dr.Merve Güner Oytun ,Dr. Damla Günenç ,Dr.Damla Akdağ ,Dr.Ahmet Anıl Özlük ,Dr.Feyza Arslan Tan
ve Dr.Tuğba Çelebi’ye
Yaşamım boyunca yanımda olacak, bana hiçbir zaman arkalarını dönmeyecek ve her şartta ellerini sımsıkı tutabileceğim sevginin en güçlü halini bana hissetiren anne ve babama
ve
Varlığı sayesinde hiçbir zaman yalnız hissetmeyeceğim kardeşim Fatih Can’a Teşekkürlerimle
ii İÇİNDEKİLER TEŞEKKÜR ... iv İÇİNDEKİLER ...ii TABLOLAR DİZİNİ ... iv ŞEKİLLER DİZİNİ ... iv GRAFİKLER DİZİNİ ... v KISALTMALAR DİZİNİ ... vi ÖZET ... viii ABSTRACT ... x 1.GİRİŞ VE AMAÇ ... 1 2.GENEL BİLGİLER ... 2 2.1.Obezite ... 2 2.1.1. Obezite Epidemiyoloji: ... 2
2.1.2.Obezite Değerlendirmesinde Kullanılan Parametreler ... 3
2.1.3.Obezite Patogenezi ... 4
2.1.4.Obezite ve İlişkili Hastalıklar ... 6
2.2 Metabolik Sendrom ... 7
2.2.1.Metabolik Sendrom ve Tanısı ... 7
2.2.2 Metabolik Sendrom Epidemiyolojisi ... 7
2.2.3.Metabolik Sendrom Patogenezi ... 8
2.2.4.Metabolik Sendrom ve İlişkili Hastalıklar ... 9
2.3.İntestinal Alkalen Fosfataz ... 10
2.3.1.Alkalen Fosfotaz Ailesinde İntestinal Alkalen Fosfotaz ... 10
2.3.2.İntestinal Alkalen Fosfataz Fonksiyonları ... 11
2.3.2.1. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Lipid Absorbsiyonu ... 11
2.3.2.2. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Duedonal Bikarbonat Sekresyonu ... 12
2.3.2.3. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Lipopolisakkaritler ... 13
2.3.2.4. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Mikrobiata ... 13
2.3.3. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Diyet ... 15
2.3.4. İntestinal Alkalen Fosfataz ve İlişkili Hastalıklar ... 15
2.3.4.1. İntestinal Alkalen Fosfataz ve İnflamatuvar Barsak Hastalığı ... 15
2.3.4.2. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Nekrotizan Enterokolit ... 16
2.3.4.3. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Sepsis ... 16
2.3.4.4. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Antibiyotik İlişkili Diyare ... 17
iii
2.3.4.6 İntestinal Alkalen Fosfataz ve Obezite ... 18
3.GEREÇ VE YÖNTEM ... 19
3.1 Hastaların Seçilmesi ve Çalışma Tasarımı ... 19
3.2. Serum ve Doku Örneklerinin Çalışılma Basamakları ... 20
3.2.1 Doku Örneklerinin homojenizasyonu ... 20
3.2.2 İntestinal Alkalen Fosfataz Enzim Aktivitesi Tayini ... 20
3.2.3 İntestinal Alkalen Fosfataz Protein Analiz Aşamaları: ... 20
3.2.3.1 Sodyum Dodesil Sülfat Poliakrilamit Jel Elektroforezi (SDS-PAGE) ... 20
3.2.3.2 Western Blot Yöntemi ... 20
3.3. İstatiksel Analiz Yöntemleri ... 21
4.BULGULAR ... 21
4.1. Hastaların Genel Özellikleri ... 22
4.2. Alt Grup Bulguları ... 25
4.2.1. Obez Alt Grup Bulguları... 25
4.2.2. Fazla Kilolu Alt Grup Bulguları ... 28
4.2.3. Normal Kilolu Alt Grup Bulguları ... 30
4.3. Cinsiyet ve Yaş Açısından sİALP ve dİALP Düzeylerinin Karşılaştırılması ... 32
4.4 Vücut Ağırlığı İle Sialp Ve Dialp Düzeylerinin Karşılaştırılması ... 34
4.5.Bel Çevresi Ölçümü ve sİALP ve dİALP Düzeylerinin Karşılaştırılması ... 35
4.6. Obez, Fazla Kilolu ve Normal Kilolu Hasta Grupları Arasında sİALP Düzeylerinin Karşılaştırılması………. 36
4.7. Obez,Fazla Kilolu Ve Normal Kilolu Hasta Grupları Arasında dİALP Düzeylerinin Karşılaştırılması………. 37
4.8. Hastaların BKİ’leri ile sİALP ve sİALP Düzeylerinin Karşılatırılması ... 38
4.9. AB0 Kan Gruplarında sİALP ve dİALP Düzeylerinin Karşılaştırılması ... 39
4.10. Rh Kan Gruplarında sİALP ve dİALP Düzeyleri ... 40
4.11. Sigara ve Alkol Tüketimi ile sİALP ve dİALP Düzeyleri ... 41
4.12 MeS Tanısı ile ALP Değerlerinin Karşılaştırılması ... 42
4.13 MeS Tanısı İle sİALP ve dİALP Düzeyleri ... 43
4.14. İALP Enzim Düzeylerinin Western Blot Yöntemi ile Semi-Kantitatif Tayini ... 43
4.15. Obez Hastalarda MeS tanısı ile sİALP ve dİALP Değerlendirilmesi ... 44
5.TARTIŞMA... 45
6.SONUÇ ... 49
iv TABLOLAR DİZİNİ
Tablo 1 –BKİ’ye Göre Obezite Dereceleri ... 3
Tablo 2 - NCEP ATP III Metabolik Sendrom Kriterleri ... 8
Tablo 3 –BKİ Göre Hasta Sayıları ... 21
Tablo 4-Hastaların Cinsiyet, Yaş, Vücut ağırlığı ,Boy ,BKİ ,Bel Çevresi ve Tansiyon Ortalamaları ... 22
Tablo 5- Hastaların AKŞ, HDL,TGL,ALP Ortalamaları ... 23
Tablo 6 Hastaların Kan Grubu ,Sigara ,Alkol Ve Mes Tanı Oranları ... 24
Tablo 7- Hastaların sİALP ve dİALP Ortalamaları ... 24
Tablo 8-Cinsiyete Göre Çalışılan Parametrelerin Ortalaması ... 25
Tablo 9 – Obez Alt Grubunda Cinsiyet,Yaş ,VA , Boy ,BKİ ,Bel Çevresi Ortalamaları ... 26
Tablo 10 –Obez Alt Grubunda Kan Basınçları ,AKŞ , HDL , TGL , ALP Ortalamaları ... 27
Tablo 11 – Obez Alt Grubunda Sigara,Alkol ve MeS Oranları ... 27
Tablo 12-Obez Alt Grubunda sİALP ve dİALP Ortalamaları ... 27
Tablo 13 –Fazla Kilolu Alt Grubunda Cinsiyet ,Yaş ,VA , Boy ,BKİ ,Bel Çevresi Ortalamaları .. 28
Tablo 14 – Fazla Kilolu Alt Grubunda Kan Basınçları ,AKŞ , HDL , TGL , ALP Ortalamaları ... 29
Tablo 15 – Fazla Kilolu Alt Grubunda Sigara,Alkol ve MeS Oranları ... 29
Tablo 16 –Fazla Kilolu Alt Grubunda sİALP ve dİALP Ortalaması ... 30
Tablo 17 Normal Kilolu Alt Grubunda Cinsiyet, Yaş, VA ,Boy ,BKİ ,Bel Çevresi Ortalamaları . 30 Tablo 18 – Normal Kilolu Alt Grubunda Kan Basınçları ,AKŞ , HDL , TGL , ALP Ortalamaları . 31 Tablo 19 –Normal Kilolu Alt Grubunda Sigara,Alkol ve MeS Oranları ... 32
Tablo 20 –Normal Kilolu Alt Grubunda sİALP Ortalamaları ... 32
Tablo 21 - sİALP ve dİALP Düzeylerinin Cinsiyete göre Farklılığı ... 33
Tablo 22-sİALP ve dİALP Düzeylerinin Yaş Gruplarına Göre Farklılığı ... 33
Tablo 23 –sİALP Düzeylerinin Vücut Ağrılık Kategorilerine Göre Farklılığı ... 34
Tablo 24 –dİALP Düzeyinin Vücut Ağırlığı Kategorilerine Göre Farklılığı ... 35
Tablo 25 – Erkeklerde sİALP Düzeyi ile Bel Çevresi Farklılığı ... 36
Tablo 26 – Erkeklerde dİALP Düzeyi ile Bel Çevresi Farklılığı ... 36
Tablo 27 –sİALP Düzeyi ile Obez ,Fazla Kilolu ve Normal Kilolular arasındaki Farklılığı ... 37
Tablo 28 –dialp Düzeyi İle Obez ,Fazla Kilolu Ve Normal Kilolular Arasındaki Farklılığı ... 37
Tablo 29- BKİ ,Bel Çevresi ve Vücut Ağırlığı İle sİALP ve dİALP Düzeylerinin İlişkisi ... 38
Tablo 30 -AB0 Kan Grubu ile sİALP Düzeyi Arasındaki İlişki ... 40
Tablo 31 -AB0 Kan Grubu ile dİALP Düzeyi Arasındaki İlişki ... 40
v
Tablo 33 - Rh Kan Grubu ile dİALP Düzeyi Arasındaki İlişki ... 41
Tablo 34 –sİALP ve dİALP Düzeyleri ile Sigara ve Alkol Kullanımı Arasındaki İlişki ... 42
Tablo 35-MeS Tanısı ile ALP Arasındaki İlişki ... 43
Tablo 36 –MeS ile sİALP ve dİALP Düzeyleri Arasındaki İlişki ... 43
ŞEKİLLER DİZİNİ Şekil -1: İALP Fonksiyonları ve Disfonksiyonundaki Major Patolojiler ... 11
Şekil 2 -İALP ile Bikarbonat Sekresyonu Arasındaki İlişki ... 12
Şekil 3 – İALP ve LPS İlişkisi ... 14
GRAFİKLER DİZİNİ Grafik 1- TURDEP-1 ve TURDEP-2 Çalışmalarına Göre Değişen Obesite Oranları ... 3
Grafik 2 – BKİ Gruplarına Göre sİALP ve dİALP Ortalamaları ... 38
Grafik 3 –sİALP ile BKİ Dağılımı ... 39
Grafik 4 –dİALP ile BKİ Dağılımı ... 39
Grafik 5 -Farklı BKI’ye Sahip Kişilerin Barsak Dokusundaki IALP Düzeylerinin Western Blot Yöntemiyle Gösterilmesi. ... 44
vi KISALTMALAR DİZİNİ
ABiD :Antibiyotik İlişkili Diyare ADP :Adenozin Difosfat
ALP :Alkalen Fosfataz
ASCVD :Aterosklerotik Kardiyovasküler Hastalık AT-1 :Anjiotensin -1
ATP :Adenozin Trifosfat
BKİ :Beden Kitle Endeksi
CH :Crohn Hastalığı
CRP :C –Reaktif Preotein
dİALP :Doku İntestinal Alkalen Fosfataz
DM :Diabetes Mellitus
DnSALP :Doku-nonspesifik Alkalen Fosfataz
DSÖ :Dünya Sağlık Örgütü
GALP :Germ Hücre Spesifik Alkalen Fosfataz
GLUT-4 :Glukoz Trasporter-4
HDL :Yüksek Dansiteli Lipoprotein
HL :Hiperlipidemi
HT :Hipertansiyon
IGF-1 :İnsülin Benzeri Büyüme Faktörü-1 İALP :İntestinal Alkalen Fosfataz
İBH :İnflamatuvar Barsak Hastalığı KBY :Kronik Böbrek Yetersizliği LDL :Düşük Yoğunluklu Liporotein LPS :Lipopolisakkarit
MAP :Mitojen Aktivatör Protein Kinaz
MeS :Metabolik Sendrom
MI :Myokard Enfarktüsü
NCEP ATP III :Ulusal Kolesterol Eğitim Programı Yetişkin Tedavi Paneli III
NFkB :Nükleer Faktör kappa B
OSAS :Obstruktif Uyku-Apne Sendromu PAİ-1 :Plazminojen Aktivatör İnhibitör-1
PALP :Plasental Alkalen Fosfataz
PI3K :Osfoinositid-3-kinaz
vii SVO :Serebro vasküler Hastalık
TEMD :Türkiye Endokrin ve Metabolizma Derneği
TGL :Trigliserid
TLR-4 :Toll Like Reseptör-4 TNF-a :Tümör Nekroz Faktör-a
UK :Ülseratif Kolit VA :Vücut Ağırlığı
viii OBEZİTE VE İNTESTİNAL ALKALEN FOSFATAZ İLİŞKİSİ
ÖZET
Amaç: İntestinal mikrobitanın lipid emilimi, immun sistem defansı ve enerji metabolizmasında büyük önemi olduğu bilinmektedir. Kesin metabolizması bilinmemekle birlikte , intestinal mikrobiatanın obezite gelişiminde rolü olduğu , modifikasyonunun enerji üretimini artırabildiği , düşük dereceli inflamasyonu tetiklediği , insülin direncini arttırdığı ve yağ asidi doku kompozisyonunu etkilediği gösterilmiştir.İntestinal mikrobiatadaki değişimin intestinal kaynaklı inflamasyona neden olarak obeziteye yol açtığı düşünülmektedir.İntestinal alkalen fosfatın , intestinal mikrobiatanın düzenlenmesinde rolü olduğu birçok çalışma ile gösterilmiştir. Çalışmamızda intestinal mikrobiatanın önemli düzenleyici faktörlerinden olan intestinal alkalen fosfataz ile obezite arasındaki ilişkiyi araştırmayı amaçladık.
Gereç ve Yöntem: 2017 Aralık -2018 Mayıs tarihlerinde Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Gastroenteroloji Endoskopi Ünitesi’ne refere edilmiş , BKİ < 25 kg/m2 olan 18 hasta , BKİ 26 ve 30 kg/m2 arası olan 18 hasta ve BKİ > 30 kg/m2 olan 18 hasta çalışmaya dahil edildi. NCEP ATP III kriterlerinden en az 3 tanesini karşılayanlar Metabolik Sendrom tanısı aldı ve hastalar Metabolik Sendroma göre de gruplandırıldı. Hastalardan alınan serum ve doku örneklerinde intestinal alkalen fosfataz enzimi ELİSA ile çalışıldı. Ayrıca enzimin dokudaki varlığını sübjektif değerlendirmek için Western Blot testi çalışıldı ve BKİ’ye göre ayrılmış 3 grup arasında doku ve serum intestinal alkalen fosfataz seviyeleri karşılaştırıldı.
Bulgular: Hastaların % 65.4’ü kadın , % 34.6’sı erkekti. Yaş ortalaması 52,94 ± 14.93 ‘idi. BKİ ortalaması 29.36 ± 6.7 kg/m2 ve bel çevresi ortalaması ise 101 ± 16,55 cm olarak saptandı. Sigara kullanım oranı %25 olarak görüldü. Alkol kullanım oranı ise %11.5’ti . Hastalar MeS tanısına göre gruplandırıldığında %34.6 hasta MeS tanısı alırken %65.4 hasta MeS tanısı almadı. Hastaların sİALP ortalaması ise 187.414 ± 76.532 ng/ml ve dİALP ortalaması ise 207,77 ± 122,68 ng/ml olarak saptandı. Kadınlarda sİALP düzey ortalaması 190,68 ± 82.30 ng/ml görülürken , erkeklerde sİALP ortalaması 66.041 ng/ml olarak bulundu. Cinsiyet ve ortalama sİALP arasında istatiksel anlamlı fark görülmedi. Obez , fazla kilolu ve normal kilolu grup ile sİALP düzeyleri karşılaştırıldığında en yüksek ortalamanın (x=247.910 ng/ml) normal kilolu grupta olduğu , bunu fazla kilolu grubun (x=208.622 ng/ml) ve obez grubun (x=112.433 ng/ml) izlediği görüldü. Gruplar ile dİALP düzeyleri karşılaştırıldığında da yine en yüksek ortalamanın (x=306,638 ng/ml) normal kilolu grupta olduğu bunu fazla kilolu grubun (x=232.236 ng/ml) ve obez grubun (x=95.445 ng/ml) izlediği
ix görülmüştür. sİALP ve dİALP BKİ grupları ile değişiminin istatiksel olarak anlamlı olduğu saptandı(sİALP için p=0.00 ,dİALP için p=0.00)
dİALP düzeyleri ile MeS tanıları karşılaştırıldığında ise MeS tanısı alan grupta dİALP düzeyi 161.076 ± 106.532 ng/ml bulunurken , MeS tanısı olmayan grupta dİALP düzeyi 232.503 ± 124.87 ng/ml olarak saptandı.İki grup arasında ortalama dİALP açısndan karşılaştırıldığında MeS tanısı grupta ortalama dİALP düzeyi istatiksel olarak anlamlı düşük bulundu(p=0.045)
Sonuç: İALP’nin dokudaki ve serumdaki komponentlerinin obez hastalarda fazla kilolu ve normal kilolu gruba göre daha düşük düzeyde olduğu gösterilmiştir. Ayrıca İALP doku komponentinin , MeS olan olgularda anlamlı düşük olduğu saptanmıştır.
Anahtar Sözcük:Obezite,Alkalen Fosfataz,İstestinal Alkalen Fosfataz,Vücut Ağırlığı ,Bel Çevresi,Metabolik Sendrom
x OBESİTY AND INTESTİNAL ALKALİNE PHOSPHATASE RELATİON
ABSTRACT
İntroduction: Intestinal microbiota is known to be a major contributor to lipid absorption, immunosystem defenses and energy metabolism. Although its exact metabolism is unknown, it has been shown that intestinal microbiota has a role in the development of obesity and it has been shown that the modification can increase energy production, induce low grade inflammation, increase insulin resistance and affect fatty acid tissue composition. Intestinal microbial alteration is thought to lead to intestinal inflammation leading to obesity. Several studies have shown that intestinal alkaline phosphatase plays a role in the regulation of intestinal microbiota. We aimed to investigate the relationship between intestinal alkaline phosphatase and obesity, which are important regulatory factors of intestinal microbiota in our study.
Material and Method: 18 patients with BMI <25 kg / m2 , 18 patients with BMI between 26 and 30 kg / m2, and 18 patients with BMI> 30 kg / m2 ; who were referred to Ege University Medical Faculty Hospital Gastroenterology Endoscopy Unit between December 2017 and May 2018 ,were enrolled in the study. Those who met at least 3 of the NCEP ATP III criteria were diagnosed with Metabolic Syndrome and the patients were grouped according to Metabolic Syndrome. Serum and tissue samples from patients were studied with intestinal alkaline phosphatase enzyme ELISA. Western blot test was also performed to evaluate the presence of the enzyme in the tissue, and tissue and serum intestinal alkaline phosphatase levels were compared between the 3 groups according to BMI.
Findings: 65.4% of the patients were woman and 34.6% of the patients were male. The mean age was 52.94 ± 14.93. The mean BMI was 29.36 ± 6.7 kg / m2 and the waist circumference was 101 ± 16.55 cm. The rate of smoking was 25%. Alcohol use rate was 11.5%. When patients were grouped as MeS, 34.6% received MeS diagnosis and 65.4% did not receive MeS diagnosis. The mean sIALP of the patients was 187.414 ± 76.532 ng / ml and the mean dIALP was 207,77 ± 122.68 ng / ml. In women, the mean level of the sIALP was 190.68 ± 82.30 ng / ml, while the mean of the sIALP in males was 66.041 ng / ml. There was no statistically significant difference between sex and mean sİALP. When the obese, overweight and weak group and the sIALP levels were compared it was observed that the highest average (x=247.910 ng/ml) was in the weak group, followed by overweight group (x=208.622 ng/ml) and obese group (x=112.433 ng/ml). When the obese, overweight and weak group and the dIALP levels were compared , again the highest mean (x = 306,638 ng /
xi ml) was found to be in the weak group , followed by the overweight group (x = 232.236 ng / ml) and the obese group (x = 95.445 ng / ml). It was seen that the change with the sIALP and dIALP with BMI groups was statistically significant.
When the DIALP levels are compared with the MeS diagnoses , the mean dIALP level was found to be 161.076 ± 106.532 ng / mL in the MeS group, while the mean DIAS level was 232.503 ± 124.87 ng / mL in the non-MeS group. Compared with the mean DIALP score between the two groups, the mean DIALP level in the MeS test group was statistically lower (p = 0.045).
Conclusion: İn this study it has been shown that the components of İALP in the tissue and serum are lower in obese patients than overweight and normal overweight groups. In addition, it was determined that İALP tissue component was significantly lower in cases with MeS.
Key Words: Obesity, Alkaline Phosphatase, Istestinal Alkaline Phosphatase, Body Weight, Waist Circumference, Metabolic Syndrome
1 1.GİRİŞ VE AMAÇ
Obezite, insülin direnci ve kronik düşük dereceli inflamasyon ile karakterize metabolik bir hastalıktır[1]. Obezite gelişiminde birçok faktör gösterilmiştir. Genetik, epigenetik, fizyolojik, davranışsal, sosyokültürel ve çevresel pek çok fizyopatolojik etmen tanımlanmıştır. Ayrıca gastrointestinal sistemin mikrobiatasının , obezitenin gelişiminde giderek önemli bir role sahip olduğu yönünde güçlü kanıtlar elde edilmektedir[2, 3].Yine son zamanlarda obezite ve insülin direncinin düşük dereceli kronik sistemik inflamasyon ile ilişkili olduğu da gösterilmiştir[4].
İnsan barsağında bulunan 100 trilyondan fazla mikrobiyal canlının -diğer adıyla instestinal mikrobiatanın- lipid emilimi, immun sistem defansı ve enerji metabolizmasında büyük önemi olduğu kabul görmektedir. Kesin mekanizma bilinmemekle birlikte intestinal mikrobiatanın, modifikasyonunun enerji üretimini artırabildiği , düşük dereceli inflamasyonu tetikleyip insülin direncini arttırarak ve yağ asidi doku kompozisyonunu etkileyerek obezite gelişimine neden olduğu gösterilmiştir[5].Ayrıca intestinal mikrobiatadaki değişikliklerin obezitenin yanında , inflamatuar bağırsak hastalığı (İBH) , antibiyotik ilişkili diyare , metabolik sendrom ve kanser gibi çeşitli hastalıkların patogenezinde rol oynadığı öne sürülmektedir[6].İntestinal mikrobiatanın düzenlenmesinde ve devamlılığının sürdürülmesinde birçok faktör mevcut olup bağırsak mukozasından salgılanan intestinal alkalen fosfataz (İALP)’ın da mikrobiata üzerinde önemli etkisi olduğu bilinmektedir[7].
İALP , alkalen fosfataz (ALP) ailesinin bir üyesi olup intestinal mukozadan salgılanır[8, 9].İALP tüm intestinal mukozada en çok da duedonum mukozasında bulunmaktadır[10]. Yapılan hayvan deneylerinde İALP düzeyinin metabolik sendrom ve obeziteye karşı koruyucu olduğu gösterilmiştir[11]. Yapılan insan çalışmalarında ise fekal örnekte bakılan İALP düzeyi ile obez hastalarda Tip 2 DM gelişimi arasında ters orantı olduğu gösterilmiştir[12].
Obez kişilerin plazma ve duedonum doku örneklerinde İALP enzim düzeyinin , obez olmayanlara göre düşük olduğunu ve İALP nin metabolik sendrom açısından koruyucu olduğunu öne sürerek planladığımız çalışmamızda 2017-2018 yılları arasında Ege Üniversitesi Hastanesi Gastroenteroloji Endoskopi Ünitesine refere edilen 52 hasta; obez, fazla kilolu ve normal kilolu olarak 3 grubu ayrılarak ve gruplarda metabolik sendrom parametreleri, dokuda ve serumda İALP düzeylerine bakılarak ; İALP , Metabolik Sendrom ve Obezite ilişkisini araştırmayı amaçladık.
2 2.GENEL BİLGİLER
2.1.Obezite
2.1.1. Obezite Epidemiyoloji:
Obezite dünya çapında , yaygın halk sağlığı sorunlarından biri olarak kabul edilmektedir[13, 14].Kompleks etmenli kronik bir hastalık olan obezite , önlenebilir ölümlerin sigaradan sonra gelen ikinci en önemli nedenidir ve tip 2 Diyabetes Mellitus (DM) , prediyabet olmak üzere kalp damar hastalıkları , Hipertansiyon (HT) , Hiperlipidemi (HL) , Serebrovasküler Hastalık (SVO), Obstruktif Uyku-Apne Sendromu (OSAS) , Non-alkolik Karaciğer Yağlanması , Polikistik Over Sendromu gibi birçok sağlık sorununa neden olarak sağlık harcamalarını arttırmaktadır.
Obezite prevelansı Dünya çapında artmaktadır. Yapılan prevelans çalışmalarına göre son 30 yılda gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde obezite ve aşırı kiloluluk oranları artmıştır[15]. 2016 yılında, 381 milyonun üzerinde çocuğun ve adölesanın aşırı kilolu veya obez olduğu bildirilmiş ve aynı yıl içinde dünya genelinde, yetişkinlerin %39’u aşırı kilolu ve %13’ü obez olarak tanımlanmıştır[14].Ülkeler arasında farklı oranlar olmasına rağmen, veriler son 30 yılda dünya nüfusunda obezite oranının arttığını göstermektedir.
Yaşam tarzı değişikliklerinin hızla değişmesi ve şehirleşmenin bir sonucu olarak obezite Türkiye’de de önemli halk sağlığı problemleri arasında yerini almıştır. Türkiye’de obezite prevalansının, 1997-98 yılları arasında yapılan, 20 yaş ve üstü kişilerin incelendiği Türkiye Diyabet Epidemiyoloji (TURDEP-I) Çalışması’nda obezite oranın %22,3 olduğu ve cinsiyete göre kadınlarda oranın %30, erkeklerde ise %13 olduğu saptanmıştır[16]. Türkiye Erişkin Kalp Sağlığı ve Hipertansiyon Araştırması ve Risk Faktörleri (TEKHARF) çalışmasında ise 2000 yılında obezite prevalansının, yetişkin kadınlarda %43 ve erkeklerde %21,1 olduğu; 2003 yılında ise kadınlarda %44,2 ve erkeklerde %25,2’ye ulaştığı bildirilmiştir. TURDEP-I Çalışmasından 12 yıl sonra, aynı merkezlerde yapılan TURDEP-II Çalışmasında ise obezite sıklığı genel toplumda %35, cinsiyetlere göre kadınlarda %44, erkeklerde ise %27 bulunmuştur[17].(Grafik 1)Yetişkin bireylerde 2010 yılında obezite görülme sıklığı %30,3, fazla kilolu görülme sıklığı ise %34,6 görülürken, cinsiyete göre obezite ve fazla kilolu olma sıklığı sırasıyla, erkek bireylerde %20,5 ve %39,1, kadınlarda ise %41,0 ve %29,7 olarak saptanmıştır[18].
3 Grafik 1- TURDEP-1 ve TURDEP-2 Çalışmalarına Göre Değişen Obesite Oranları
2.1.2.Obezite Değerlendirmesinde Kullanılan Parametreler
Obezite, yüksek enerji alımına sekonder olarak vücutta aşırı yağ birikimi ile gelişir. Vücut yağ yüzdesini belirlemek kolay olmadığı için obezite , aşırı yağdan ziyade aşırı kilo olarak tanımlanmaktadır. Obezite tanım ve derecelendirmesi beden kitle indeksi (BKİ)’ne dayanarak, vücut ağırlığının , metre cinsinden boyun karesine bölünmesi ile bulunmaktadır. Sınıflamada BKİ<25 kg/m2 olanlar normal kilolu, BKİ 25 ile 29.9 kg/m2 arasında olanlar fazla kilolu ve BKİ 30 kg/m2 ve üstünde olanlar ise Obez olarak değerlendirilmektedir. BKİ 30 kg/m2 üstüne olanlar ise ; 30-35 kg/m2 aralığı Sınıf 1 Obezite , 35-40 kg/m2 aralığı Sınıf 2 Obezite ve 40 kg/m2 üstü olanlar ise Sınıf 3 Obezite olarak ayrılmaktadır[19, 20](Tablo 1).
Tablo 1 –BKİ’ye Göre Obezite Dereceleri
GRUPLAR BKİ kg/m2 Zayıf <18.5 Normal 18.5-24.99 Fazla Kilolu 25.00-29.99 Obezite 30< -Sınıf 1 Obezite 30.00-34.99 -Sınıf 2 Obezite 35.00-39.99 -Sınıf 3 Obezite 40.00< 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 TURDEP-1 TURDEP-2 KADIN ERKEK GENEL
4 Obezitenin BKİ’ye göre sınıflandırılması klinik pratikte hastalık izleminde kolaylık sağladığı gibi araştırmalarda verilerin sınıflandırılmasında da önemlidir. Bunun yanında BKİ sınıflaması kas kütlesi, yağ dokusunun dağılımı farklılıklarını gösterememektedir. BKİ yanında bel çevresi ölçümü, bel-kalça oranı, biyoelektrik empedans, deri kıvrım kalınlığı obezite hakkında önemli bilgiler vermektedir[21]
Bel çevresi ölçümü ile intraabdominal yağlanma miktarı korelasyon göstermektedir. Uluslararası Diyabet Federasyonu (IDF), 2005 yılında metabolik sendrom tanımını yaparken, obezite tanımında popülasyona özgü bel çevresi kesim noktalarının kullanılmasını önermiştir. Avrupa’da santral obezite için belirlenmiş bel çevresi rakamları erkekler için ≥ 94 cm ve hamile olmayan kadınlar için ≥ 80 cm olarak kabul edilmektedir. Türkiye’de ise TEMD Obezite-Lipid Metabolizması-Hipertansiyon Çalışma grubunun verilerine göre erkeklerde ≥100 cm, kadınlarda ≥90 cm olması abdominal obezite kriteri olarak önerilmiştir[22].
2.1.3.Obezite Patogenezi
Obezitede, enerji alımı artışına veya enerji harcanması azalmasına bağlı enerji dengesi bozulur. Enerji dengesinin düzenlenmesi ve yağ depolarının oluşmasında biyolojik ortam ile çevresel faktörler arasındaki etkileşimler sorumludur. Genetik, epigenetik, fizyolojik, davranışsal, sosyokültürel ve çevresel pek çok fizyopatolojik etmen obezite gelişimine zemin hazırlar[22]. Çevresel faktörler davranışsal ve sosyokültürel etmenleri, kişinin yaşadığı çevre ile bulunduğu sosyal ortamı kapsamaktadır. Ekonomik kalkınma ile şehirleşmenin obezite artışında önemli etkisi mevcuttur. Şehirleşme ile birlikte trafik yoğunluğunda artış , doğal ortamlardan uzaklaşma ,yürüme alanlarının azalması ve bu alanlara ulaşımda zorluk, adölesan ve çocuklarda obezite gelişimine katkıda bulunmuş olup bu durumun erişkinler içinde geçerli olduğu düşünülmektedir[23, 24]. Obezite ve sosyal ilişkilerin incelendiği 12000 kişilik bir çalışmada, yakın çevrede obez arkadaşa sahip olmanın, kişinin obezite ve kilo alma riskini arttırdığı gösterilmiştir. Aynı çalışmada kardeşlerinde obezite olan insanların obezite riski %40 artarken ,obez ebeveyne sahip bireylerde obezite riski %35 artmıştır[25]. Add Health çalışmasında sosyoekonomik faktörlerin obezite ile ilişkili olduğunu gösterilmiştir. Araştırmaya göre hispanik kadınlarda obezite ile sosyokültürel avantaj düzeyi ters orantılı görülürken, beyaz kadınlarda obezite ile ekonomik düzeyin doğru orantılı olduğu gösterilmiştir[26].
Kalori alımında ve kalori harcamasında genetik faktörler de etkilidir[27]. İnsan genomunda vücut ağırlığı ve vücut hacmi ile ilgili 140’tan fazla gen tanımlanmıştır. Tanımlanan genomlar içinde ise 30’dan fazlası obezite patogenezinde majör etkilidir[28].Bununla birlikte, bu genetik mutasyonlar, popülasyondaki obezitenin % 10'unu
5 oluşturmaktadır. Bununla birlikte, genetik çalışmalar obezite patofizyolojisi hakkında önemli bilgiler sağlamıştır. Bu bulgular, besin alımı ve enerji harcamaları ile vücut yağ ve plazma adipokinlerinin ana algılayıcısının ve temel düzenleyicisinin hipotalamus olduğunu bize göstermiştir[29]. Hipotalamus arkuat nükleustaki Proopiomelanokortin (POMC) salgılayan nöron hücreleri ile adipoz doku arasındaki iletişim , leptin hormonu ile sağlanmaktadır[30]. POMC yıkılımı ile melanokortin peptidleri a,b ve ɤ salgılanır. Bu peptidler hedef dokuda melanokortin reseptörü 3 ve 4’ü (MC4R veMC3R) etkileyerek enerji alınımını kısıtlarlar[31]. MC4R’deki mutasyonlar ile oluşan fonksiyon kaybı dirençli obezite olumuşuna yol açar[32]. Ayrıca POMC ve MC3R genlerindeki mutasyonların da obeziteye yol açtığı görülmektedir[33, 34].Bu veriler leptinin vucüt ağırlığınının minimum düzeyde koruduğunu ve pozitif enerji dengesine karşı kilo verimini sağladığını göstermektedir. Obez kişilerde -leptin geninde mutasyonu olanlar hariç- leptin hormonunun düşük olması beklenmemektedir[29].Adipoz dokudan salgılanan leptinin, nörohumoral sistemi uyarmanın yanında immünolojik sistemi uyarıcı etkisi vardır[35, 36]. Leptin gibi immünolojik moleküllerin salınımı ile adipoz dokudan salınan inflamatuvar moleküller sonucu, metabolizmada kronik bir inflamasyon oluşmaktadır. Transkripsiyonel profilleme çalışmaları, obez hayvanların yağ dokusunda inflamatuar ve strese cevap veren genlerin düzenlenmiş en iyi bol gen kümeleri olduğunu göstermiştir[37-39]. Yapılan çalışmalarda adipoz doku kaynaklı inflamatuvar-proinflamatuvar sitokinler arasında Tümör Nekroz Faktör-a’nın ,1’in ve İnterlökin-6’nın önemli bir paya sahip olduğu gösterilmiştir[36, 38]. Bu sitokin deşarjı ile kas dokusundaki insülin reseptörleri etkilenir. Özellikle TNF-a , insülin reseptör substratındaki serin fosforilasyonunu arttırarak reseptör inaktivasyonuna neden olur[40]. İnsulin reseptör inaktivasyonu , sırası ile öncelikle hiperinsulinemiye daha sonra karaciğer ve adipoz dokuda yağ depolanmasına yol açar. Ayrıca nutrisyonel yağ asitleri, adipositler ve makrofajlarda toll like reseptör-4 (TLR4) sinyalini aktive eder[41].
Bu etmenlerin yanında intestinal mikrobiatanın, bireyler arasında vücut ağırlığındaki farklılıklara katkıda bulunan bir başka faktör olduğunu çalışmalar ortaya koymaktadır[42, 43]. Yapılan bir hayvan çalışmasında obez farelerin mikrobiatasının transplante edildiği farelerde kalori alımı ve kilo alımının, obez olmayan fare mikrobiatasının transplante edildiği farelere göre daha fazla olduğu görülmüştür[44]. Mikrobiata değişikliklerinin gösterildiği diğer bir çalışmada , obezlerde Firmicute türünün mikrobiatadaki diğer bakterilere oranının , zayıf bireylerdeki orandan daha yüksek olduğunu ve bunun yanında obez bireylerin bir yıl boyunca kilo verdikten sonra bu oranın kontrol grubu oranına benzer hale geldiği gösterilmiştir[42].
6 Obeziteye intestinal mikrobiatadaki değişimin intestinal kaynaklı inflamasyon ile neden olduğu düşünülmektedir. İntestinal inflamasyon kaynağı olarak intestinal mikrobiaatadaki gram-negatif bakteri duvarı kaynaklı lipopolisakkarit (LPS) suçlanmaktadır. LPS’ler gram-negatif bakterilerin ölümü ile bağırsakta sürekli olarak üretilir ve TLR4'e bağlı bir mekanizma yoluyla bağırsak kapiller dolaşımına fizyolojik olarak geçer[44].Bunun yanında yüksek yağlı bir diyete yanıt olarak epitelyal bağırsak hücrelerinden sentezlenen şilomikronlardaki lipoproteinlerin yardımı ile dokulara ulaşır[45].Şilomikronların intestinal mikrobiata kaynaklı LPS transportunda rol alması beslenmenin de endojen inflamasyona katkıda bulunduğunu göstermektedir. Dolaşıma geçen LPS’ ler immun hücrelerdeki TLR4 reseptörlerine ve mCD14 reseptörlerine bağlanılarak proinflamatuar sitokin yanıta katkıda bulunurlar.[46-48].
2.1.4.Obezite ve İlişkili Hastalıklar
Obezitenin tüm nedene bakılmaksızın total mortaliteyi arttırdığı kadar kardiyovasküler hastalık nedenli mortaliteyi de arttırmaktadır[49]. Obezite ve ateroskleroz patofizyolojisi kronik inflamasyona dayanmaktadır. Yağ dokusundan salınan sitokinler endotelyal disfonksiyon oluşturarak ateroskleroza katkı sunar.
Nonadipoz dokularda adipoz kaynaklı artmış serbest yağ asitleri, inflamatuar sitokinler insülin reseptör inaktivasyonuna yol açmaktadır[50]. İnsulin reseptörlerindeki bu inaktivasyon hiperinsülinemiye ve sonuçta tip 2 DM’a neden olur. Tip 2 DM olgularının %80’inden fazlasında etyolojide obezitenin rol oynadığını bildirmiştir[22].
Dislipidemi obezite ile birlikte sık görülen kronik bir hastalıktır ve sıklığı BKİ ile doğru orantılı olarak artar[22]. Öte yandan dislipidemisi olanların % 25,5’i normal kilolu, % 37,4’ü fazla kilolu, % 36,1’i obezdir[22].
Adipoz doku kaynaklı plazmada lipit artışı ve ihtiyaç üzerinde alınan yağ molekülleri adipoz doku dışında nonadipoz dokuda da depolanır. Karaciğerde lipozomlar içinde depolanan yağ asitleri miktarın artması ile yağlı karaciğer hastalığına,non alkolik steatohepatite ve hatta ileri dönemde siroza yol açabilmektedir[51].
İnsülin benzeri büyüme faktörü 1 (IGF-1) ve diğer inflamasyona bağlı tümör oluşum mekanizmalarının artmış olması bazı kanserlerin obezitede gelişimine rol oynamaktadır[52]. Özellikle dikkat çeken kanserler kolon, postmenapozal meme, endometriyal , böbrek ve özefagus kanserleridir. Obezitenin katkısı kolon kanserinde %11, postmenapozal meme kanserinde %9, endometriyal kanserde %39, böbrek kanserinde %25, özefagus kanserinde %37 bulunmuştur[22].
7 Framingham kalp çalışmasında hipertansif erkeklerin %26’sının, kadınların ise %28’inin fazla kilolu veya obez olduğu saptanmıştır[53]. Hipertansiyon sıklığı ve şiddeti artan BKİ ile ilişkilidir. Obezite hipertansiyon gelişimine katkıda bulunan kan volümünde ve sistemik vasküler dirençte artışlarla birliktedir. Obezitede , inflamasyon aracılığı ile sempatik sinir sisteminin kronik uyarılması yüksek tansiyona yol açmaktadır[54].Koroner Arter Hastalığı , SVO , KBY gibi etyolojisinde hipertansiyonun olduğu hastalıklar dolaylı olarak obezite ile ilişkilendirilmektedir.
Ayrıca obezitenin Polikistik Over Sendromu , Osteoartrit , Obstruktif-Uyku Apnesi ve Depresyon ile ilişkisi vardır.
2.2 Metabolik Sendrom
2.2.1.Metabolik Sendrom ve Tanısı
Metabolik Sendrom (MeS), aterosklerotik kardiyovasküler hastalık (ASCVD), T2DM ve tüm nedenlere bağlı mortalite riskini doğrudan arttıran birbirine bağlı fizyolojik, biyokimyasal, klinik ve metabolik faktörlerin bir araya getirilmesiyle tanımlanır[55, 56].Bu tanımlama vücut ölçümleri ve laboratuvar test sonuçlarının toplanması ile , aterojenik dislipidemi, hipertansiyon, glukoz intoleransı, proinflamatuar durum ve protrombotik durumu içerir. MeS'in birkaç tanımı yapılmasına rağmen en sık kullanılan kriterler Dünya Sağlık Örgütü’nün tanımlamasıdır[57].Diğer bir tanımlama ise Ulusal Kolesterol Eğitim Programı Yetişkin Tedavi Paneli III (NCEP ATP III) ‘ün tanımlamasıdır(Tablo 2). Farklı nüfusların, etnik grupların ve milliyetlerin vücut ağırlığı ve bel çevresi için farklı norm dağılımlarına sahiptir. Bununla nedenle DSÖ ve NCEP ATP III tanımları ile ilgili önemli bir problem, özellikle obezite tanımlamasında farklı etnik gruplara uygulanabilirliği olmuştur[58].Türkiyede MeS tanımlamasında daha çok NCEP ATP III sınıflaması kullanılması önerilmektedir[22].
2.2.2 Metabolik Sendrom Epidemiyolojisi
Dünya çapında MeS'ın yaygınlığı, çalışılan popülasyonun bölgeye, kentsel veya kırsal çevreye, kompozisyonuna (cinsiyet, yaş, ırk ve etnik kökene) ve kullanılan tanıma bağlı olarak <% 10'dan % 84'e kadar değişmektedir[59, 60]. Genel olarak Uluslararası Diyabet Federasyonu , dünyadaki yetişkin nüfusun dörtte birinin MeS tanımını karşıladığını tahmin etmektedir[61]. MeS'in prevelansı normal kilolularda % 5 , aşırı kilolularda % 22 ve obezlerde % 60 görülmüştür[62]. Ayrıca MeS ,yaşla birlikte artar , 20–29 yaş arası bireylerde % 10 , 40-49 yaşlarındaki bireylerde % 20 ve 60-69 yaşlarında bireylerde % 45 olduğu gösterilmiştir[63]. Cinsiyete göre dağılımda MeS prevalansı erkeklerde % 8' den % 43'e ve
8 kadınlarda % 7'den % 56'ya kadar değişmiştir[64]. 2010 Yılında yapılan TEKHARF-2 çalışmasında Türkiyede MeS mevcut prevalansı % 49,9 ,cinsiyete göre dağımlımı ise erkeklerde % 54.1 ve kadınlarda% 54.5 olarak bulunmuştur[65]
Tablo 2 - NCEP ATP III Metabolik Sendrom Kriterleri
PARAMETRELER KRİTERLER
Abdominal Obezite Bel çevresinin kadınlarda ≥88 cm,erkeklerde ≥102 cm olması*
TGL ≥ 150 mg/dl yada TGL yüksekliği için tedavi alıyor olması
HDL Kadında <50 mg/dl erkekte <40 mg/dl yada düşük HDL nedeni tedavi alıyor olması
Kan Basıncı ≥130/85 mmHg olması ya da anti-hipertansif tedavi alıyor olması
Açlık Kan Şekeri ≥100 mg/dl yada kan şekeri yüksekliği için tedavi alıyor olması
*TR için TEMD Erkeklerde 100cm < ,kadınlarda 90 cm < obez olarak kabul etmektedir.
2.2.3.Metabolik Sendrom Patogenezi
MeS, genetik ve çevresel faktörlerin etkileşimi ile oluşan kronik düşük dereceli bir inflamasyonun sonucudur.İnsülin direnci, visseral adipozite, aterojenik dislipidemi, endotel disfonksiyonu, genetik yatkınlık, artmış kan basıncı, hiperkoagülopati ve kronik stres , sendromu oluşturan faktörlerdir.
Visseral obezite artışı bu dokulara gelen dokunun kanlanmasını azaltarak hipoksiye yol açar[66].Oluşan hipoksi , dokuda nekroza ve inflamatuvar yanıta neden olan makrofajların toplanmasına neden olur.Bu inflamasyon ile birlikte daha önce belirtildiği gibi adipoz dokudan adipositokin denilen metabolitler sanılır. Bu metabolitler içinde serbest yağ asitleri , TNF- , İnterlökin-6 (IL-6) , Plazminojen Aktivatör inhibitor-1 (PAI-1) ve C-reaktif protein (CRP) mevcuttur[67]. Adipositokinler oluşturduğu inflamasyon ile ateroskleroz , aterotromboz ve plak yırtılmasına neden olur.
Adipositokinler obezitede olduğu gibi insülin reseptör rezistansına neden olur. İnsulin,insülin reseptörüne bağlandığında tirozin kinaz aktivasyonu ile 2 alt yolak aktiflenir. Bu yolaklar; osfoinositid-3-kinaz (PI3K) ve mitojen aktivatör protein kinaz (MAPK) yolağıdır.
9 İnsulin rezistansında MAPK yolağı etkilenmezken daha çok PI3K yolağı etkilenir. PI3K yolağının etkilenmesi ile endotelyal nitrik oksit sentezi azalır ve membrandaki GLUT-4 azalır. Bunun yanında doku yanıtının olmaması ile artan hiperinsulinemi ile daha çok aktivite olan MAPK yolağında Endotelin-1 üretimi artar ve sonuç olarak mitojenik aktivite artışı ile vasküler hücre adhezyon moleküllerinin ekspresyonunda artış olur[58].Tüm bu etkiler sonucu ateroskleroz ve aterotromboz riski artar.
Normalde insülin adipoz dokuda yağ lipolizini baskılamaktadır. İnsulin rezistansında adipoz dokudaki lipoliz baskısı da ortadan kalkar ve plazmada lipoliz ürünü olan serbest yağ asitleri artışı olur. Serbest yağ asidi artışı ile karaciğerde trigliserid yapımı artar ve hipertrigliseridemi görülür. Serbest yağ asitleri ayrıca çok düşük dansiteli lipoprotein (VLDL) lerinin üretimini arttırır. İnsulin, PI3K üstünden normalde VLDL’nin metabolizasyonunu da artırmaktadır. PI3K inaktivasyonu ile VLDL metabolizması azalır. Sonuç etki olarak VLDL artar. VLDL ile yüksek dansiteli lipoprotein arasında kolesterol ester ve trigliserid değişimi , kolesterol ester transfer protein ile olur ve bu değişimin sonunda TGL’den fakir VLDL ve Kolesterol esterden fakir HDL oluşur. Kolesterol esterden fakir HDL karaciğer dokusunda metabolizasyon için daha iyi bir substrattır. VLDL yükselmesi dolaylı olarak kolesterolden fakir HDL yükselmesine yol açar ve HDL metabolizasyonu karaciğerde artarak HDL seviyesini düşürür. Sonuçta MeS laborotuvar özelliklerinden biri olan TGL artarken HDL azalmış olur.
MeS ‘de kliniğinde görülen hipertansiyonun patogenezinde ise hiperinsulinemi ve hiperglisemi nedeni ile artmış olan Anjiotensinojen , Anjiotensin 2 ve AT-I reseptör ekspresyonu rol oynamaktadır[68].vAyrıca insülin direnci ve hiperinsulineminin sempatik sinir sistemi aktivasyonuna bağlı olarak böbreklerden sodyum retansiyonuna, kardiyak output artışına ve periferik damar direncinde artışa yol açmaktadır. Tüm bu etkiler sonucunda MeS komponenti olan hipertansiyon gelişimi olur[69].
2.2.4.Metabolik Sendrom ve İlişkili Hastalıklar
MeS , T2 DM riskinde 5 kat artış ve sonraki 5 ila 10 yıl boyunca KVH gelişme riskini 2 kat artırır[70] . Dahası, MeS'li hastalar 2 ila 4 kat artmış inme riski, 3-4 kat artmış miyokard enfarktüsü (MI) riskini arttırır[71]. MeS, aterotrombotik komplikasyonlar için birinci derece bir risk faktörü olarak kabul edilir. KVS için uzun vadeli bir riskin göstergesi olarak düşünülmelidir
10 2.3.İntestinal Alkalen Fosfataz
2.3.1.Alkalen Fosfotaz Ailesinde İntestinal Alkalen Fosfotaz
Alkalen fosfataz (ALP), çeşitli moleküllerdeki fosfatın hidrolitik olarak uzaklaştırılmasını katalize ettiği bilinen bir metalloenzim familyasındandır[72]. ALP homodimerik yapıda enzimdir. Her monomer beş tane serin rezidüsü , 2 adet metal iyonu ve 2 adet çinko ve 1 adet magnezyum içermektedir. ALP transfosforilasyon reaksiyonlarını ve fosforik asidin monoesterlerinin hidrolizini katalizler. Artan serum ALP düzeyinin patolojik nedenleri arasında kemik hastalığı ve karaciğer hastalığı yer alır. Son veriler, yüksek serum ALP düzeyinin genel popülasyonda artmış mortalite ile ilişkili olduğunu düşündürmektedir[73]. ALP, pratikte inflamasyonun en çok kullanılan laboratuvar göstergesi olan CRP ile de yakın ile ilişkilidir[74].Ayrıca ALP’nin MeS ile yakından ilişkili olduğu bildirilmiştir[75].
Memelilerdeki ALP ailesi doku-nonspesifik alkalen fosfataz (DnSALP) , İntestinal alkalen fosfataz (İALP) , Plasental alkalen fosfataz (PALP) ve germ hücre spesifik alkalen fosfataz (GALP) olarak gruplara ayrılır. Bu enzimlerin her biri önemli bir homoloji gösterir. DnSALP kemik,karaciğer ve böbrekte bulunmaktadır[76]. DnSALP genetik yokluğu hipofosfatemiyle ilişkilendirilmiştir ve bu yüzden kemik matriks mineralizasyonunda rolü olduğuna inanılmaktadır[74]. GALP, ağırlıklı olarak, germ hücreli neoplazmlar tarafından eksprese edilir ve normal olarak normal dokuda ifade edilmez[77]. Aynı şekilde PALP da normal dokuda bulunmaz ve seminom haricinde düzeyi ölçülemez[78]. İALP intestinal epitelde eksprese edilmektedir ve diğer 3 grup intestinal epitelde görülmemektedir[8, 79]. İALP enterositlerin fırça kenarında apikal mikrovillide bulunur ve hem bağırsak lümenine hem de kan dolaşımına salınır[8]. Tüm intestinal mukozada bulunmasına rağmen İALP en çok duedonum mukozasında eksprese edilmektedir. İALP’nin lümen içinde en aktif olduğu yer ise terminal ileumdur[10].
İntestinal Alkalen Fosfataz diğer alt gruplardan farklı olarak çeşitli yağ asit zincirleri ile fosfatidatları , diyet tarafından polifosfatlar olarak sağlanan inorganik fosfatları ve Adenosin Trifosfat (ATP)’ı dahil olmak üzere nükleotidlerin fosfat kalıntılarını hidrolize edebilir[80]. Ayrıca İALP lipopolisakkaritleri ve flagellini de substrat olarak kullanmaktadır[81-83].
İALP’nin intestinal homeostazın korunmasında dört ana işlevi vardır.Bunlar ; bikarbonat sekresyonu ve duodenal yüzey pH'sının korunması , uzun zincirli yağ asidi emilimi , patojenle ilişkili moleküler modellerin detoksifikasyonu yoluyla bağırsak enflamasyonun azaltılması ve intestinal mikrobiata regülasyonu olarak sınıflandırılabilir[8, 79]. İALP'nin tüm işlevleri bağırsak homeostazisini sürdürmek için önemli olsa da , İALP'nin
11
LPS'yi inaktive etmesi, mikrobiatayı düzenlemesi ve ATP ve difosfat metabolizmasını etkilemesi intestinal homeostaz üzerine majör etkileridir.
Şekil -1: İALP Fonksiyonları ve Disfonksiyonundaki Major Patolojiler
2.3.2.İntestinal Alkalen Fosfataz Fonksiyonları
2.3.2.1. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Lipid Absorbsiyonu
Lipitlerin bağırsak emiliminde İALP'nin etkisinin olduğu uzun süredir düşünülmektedir. Narisawa ve arkadaşlarının yaptığı bir hayvan çalışmasında İALP defektli fareler 2 gruba ayrılarak %4 ve %11 yağ oranına sahip yem verilmiştir. %11 yağ oranına sahip fareler %4 yağ oranına göre daha yüksek büyüme hızı gösterirken bu farelerde daha yüksek düzeyde TGL görülmüştür[84].İALP defektli fareler %30 yağ oranına sahip yem ile beslendiğinde ise farelerde visseral yağ doku artışında ve karaciğerde yağlanma görülmüştür[85]. İALP lipid absorbsiyonunda negatif etki göstermektedir.
12 2.3.2.2. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Duedonal Bikarbonat Sekresyonu
Duodenal mukoza sürekli olarak asidik ve pepsin açısından zengin gastrik içeriğe maruz kalmaktadır. Duedonal mukozanın korunması için 2 faktör vardır. Bunlar bikarbonat sekresyonu ve mukus tabakasıdır. Enterositlerden salgılanan bikarbonat , enterositlerin apikal yüzeyinde pH gradienti oluşturur[86].Bu mekanizmada İALP, ekstrasellüler ATP ve G protein ilişkili purinerjik reseptör P2Y1 rol oynamaktadır[87]. Düşük duodenal yüzey pH'ında, İALP ‘nin ATPaz aktivitesi de düşüktür ve enterosit tarafından salgılanan ATP'nin hücre dışı birikimi ile sonuçlanır. ATP, P2Y1 reseptörlerini uyarır ve P2Y1 etkisi ile enterosit tarafından bikarbonat sekresyonu olur. Yüksek duodenal yüzey pH'ında ise , İALP ATPaz aktivitesi yüksektir, bu da ATP ile daha düşük bir konsantrasyona ve ATP ile P2Y1 reseptörünün uyarısının azalmasına ve sonuç olarak enterosit tarafından azalmış bikarbonat sekresyonuna yol açar.
13 2.3.2.3. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Lipopolisakkaritler
LPS, gram-negatif bakterilerin hücre duvarının bir bileşenidir ve gastrointestinal kanalda bol miktarda bulunur. Septik şok ve inflamasyona neden olur. LPS toksititesi, yapısında bulunan Lipid-A nedeni ile olur. Lipid-A , TLR-4’e bağlanarak inflamasyona yol açar. TLR-4 ‘e LPS bağlanması ile bir taraftan NFkB yolağı etkilenirken diğer taraftan LPS bağımlı TNF-a salınımı gerçekleşir[88, 89]. NFkB yolağı aktifleşerek hücre çekirdeğinde inflamasyon ilişkili genler prezente olur. Lipid-A parçası üzerindeki iki fosfat grubundan İALP aracılığı ile birinin uzaklaştırılması, LPS toksisitesini 100 kat azaltır[90]. Böylece LPS TLR-4 reseptörüne bağlanamaz ve tüm inflamatuvar süreçler inaktive olur. Bu mekanizmada LPS ve İALP arasındaki geribildirim de yapılan çalışmalar ile gösterilmiştir. Zebra balıklarında yapılan çalışmada İALP ile ilgili 2 önemli bilgi edinilmiştir. Bunlardan ilki ; bağırsakta İALP ekspresyonunu indüklemek için bakteri varlığı gereklidir. Geleneksel yetiştirilen zebra balıklarında fertilizasyondan 5-8 gün sonra İALP eksprese edilmeye başlanmıştır. Bunun yanında intestinal bakteri içermeyen zebra balıklarında ise İALP ekspresyonu görülmemiştir. Bakteri içermeyen zebra balıklarına bakteri ile kontamine yem verildiğinde İALP nin ekprese olduğu görülmüştür[91]. İALP aktivitesinde, bozulmamış LPS ve LPS ile indüklenen TLR4 stimülasyonu önemlidir. LPS artışı ile birlikte inflamasyonla ilişkili genler ve dolayısı ile İALP regüle edilir ve sonuçta inflamasyon ve transmukozal bakteri geçişi artarken aynı zamanda buna cevap olarak İALP de salgılanmış olur[92].
2.3.2.4. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Mikrobiata
İntestinal mikrobiata çok sayıda mikroorganizma içerir ve insan sağlığının ve disbiyozun korunmasında önemli bir rol oynar. İALP'nin normal bağırsak mikrobik homeostazının idaresini doğrudan düzenleyebileceği birçok çalışma ile gösterilmiştir. Öncelikli olarak İALP, LPS aracılı inflamatuar yanıtı önleyerek yerleşik bağırsak bakterilerine mukozal toleransı teşvik etmede önemli bir rol oynar[7].Buna İALP-defektli farelerde, bağırsak dokusunun iskemik yaralanmaya maruz kaldığında mezenterik lenf düğümlerine artan bakteriyel translokasyonun gösterilmesi örnek gösterilebilir[93]. Ayrıca Mikrobiata ile İALP’nin karşılaştırıldığı diğer bir çalışmada İALP defektli zebra balıklarında gut epitel diferansiasyonun eksik olduğu görülmüştür[91].
Malo ve arkadaşları , İALP defektli farelerde , normal tip farelere kıyasla daha az farklı aerobik ve anaerobik bakteriler sergilediğini ve İALP'nin oral desteğinin bu anormalliği tersine çevirdiğini göstermiştir ve İALP'nin normal bağırsak mikrobik homeostazının korunmasında rol oynadığı ve bu enzimin terapötik potansiyelini önlediği sonucuna varmışlardır[12]. İALP'nin bağırsak lümeninde bakteriyel büyümeyi uyardığı ve lüminal
14
ATP'nin başlıca Gram-pozitif bakterileri inhibe ettiği düşünülmektedir. Ayrıca ekzojen İALP’nin farelerde uygulanması , İALP’nin düzenli bağırsak mikrobiyotalarını hızlı bir şekilde geri kazandırma yeteneğini kazandırmıştır[94].
Mikroplara karşı bir savunma sağlamanın yanı sıra, son kanıtlar İALP'nin mikrobiatada hangi bakterinin kolonize olacağını belirlemede rol oynadığını da desteklemektedir. Bakteriyel 16S küçük alt birim ribozomal RNA genleri ile yapılan çalışmada , İALP defektli fareler , normal tip farelere göre daha az ve daha az çeşitli bakteriler içerimektedir. Aynı çalışmada filogenetik analiz, İALP defektli farelerin , vahşi tip farelere göre Firmicutes sınıfına ait daha fazla Clostridia sınıfı bakterilere sahip olduğunu göstermiştir. Bu fark, İALP defektli farelerin eksojen İALP yardımı ile tersine çevrilmiştir[95].
15 2.3.3. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Diyet
Uzun süre açlığın İALP’yi azalttığı bunun yanında enteral beslenmenin İALP düzeyini arttırdığı düşünülmektedir[96].Farelerde iki gün oral beslenmenin kesilmesinden sonra İALP ekspresyonunun ve LPS-fosforilasyon aktivitesinin önemli ölçüde azaldığı gösterilmiştir[97].Ayrıca enteral beslenmenin kesilmesi ile azalan İALP seviyelerinin bozulmuş barsak savunma mekanizmasına yol açtığı düşünülmektedir[97]. Bunun yanında birçok diyet bileşeni –yağ ,karbonhidrat ve protein içermesi ve bu bileşenlerin oranları- İALP aktivitesini etkilemektedir. Örneğin uzun zincirli doymuş yağ asitleri ve orta zincirli yağ asitleri İALP ekspresyonunu arttırır[98, 99]. Fakat doymamış yağ asitleri İALP ekspresyonunun azaltır[100, 101].
Protein içermeyen bir diyetle beslenen sıçanlarda İALP aktivitesi düşük bulunmuştur[102].Bunun yanında diyetlerine kazein proteinini arttıran soya fasülyesi ya da basit fasulyeden elde edilen baklagil proteinleri eklenen sığırlarda İALP seviyesi düşük bulunmuştur[103]. L-sistein ve L-fenilalanin amino asitlerinin de güçlü İALP inhibitörleri olduğu bilinmektedir[104].
Laktoz, nişasta, tahıllar ve selüloz dahil olmak üzere basit veya kompleks karbonhidratlar , ince bağırsakta İALP aktivitesini uyarırken, çözünür ve fermentabl bir lif olan guar maddesi İALP’yi azaltır[105, 106].
2.3.4. İntestinal Alkalen Fosfataz ve İlişkili Hastalıklar
2.3.4.1. İntestinal Alkalen Fosfataz ve İnflamatuvar Barsak Hastalığı
Crohn Hastalığı (CH) ve Ülseratif Kolit (ÜK) içeren İBH, bağırsakta kronik inflamasyon ile karakterizedir. İBH’taki inflamatuar yanıtın genetik, immünolojik ve bakteriyel faktörlerinin olduğu düşünülmektedir[107]. İBH’ın etyolojisi karmaşık ve çok faktörlü olmasına rağmen, mevcut kanıtlar İALP nin terapötik bir role sahip olabileceğini göstermektedir. Mukozal immün sistemin lümen içeriğine karşı sürekli aktivasyonunun, bağırsak iltihabının sebebi olduğu varsayılmaktadır. Ayrıca mikrobiatanın İBH gelişiminde önemli etkisi olduğu düşünülmektedir. İBH’a sahip hastaların mikrobiatası incelendiğinde kontrol grubuna göre en büyük değişim bakteri çeşidindeki azalmadır[108].Tam bu noktada İALP değişiminin mikrobiata homeostazını etkileyerek İBH etyolojisinde düşünülmesi gerekir. Ayrıca daha önce bahsedildiği gibi İBH ana patolojisinde olan intestinal inflamasyonun İALP azalması ile ilişkisi olabileceği düşünülmektedir.
Dekstran sülfat ile klinik İBH modeIi oluşturulan hayvan çalışmalarında İALP verilen sıçanlarda, inflamatuar değişiklikler histolojik olarak gösterilmiş bunun yanı sıra terminal ileum ve kolonda azalmış inflamatuar sitokin ekspresyonu gösterilmiştir[109]. Ayrıca
16
İALP'nin ekzojen uygulanması, hem İBH modeli sıçanlarda hem de normal sıçanlarda inflamasyonu önemli ölçüde azaltmıştır[110]. ÜK ve CH tanısı olan bireylerden kolonoskopi yoluyla alınan intestinal biyopsi örneklerinde inflame dokularda İALP önemli ölçüde azalmıştır. Ek olarak ,İBH tanısı olanların inflame olmamış instestinal dokusunda İALP ekspresyonu, sağlıklı kontrollere kıyasla azalmıştır[74].Bu çalışmalardan alınan verilerle İALP’nin İBH tedavisinde kullanılabileceği düşünülmektedir. İALP’nin tedavi açısından değerlendirildiği bir çalışmada 21 İBH hastasına 7 gün boyunca sığır İALP verilmiş ve tedavinin 21.gününde Mayo Skoru ve modifiye Truelove Witts Severity skoru ile hastalık aktivasyonu değerlendirilmiştir. İALP ile hastalık aktivasyonunun azaldığı gösterilmiştir.Klinik semptomlarda görülen azalma hastaların eş zamanlı görülen CRP ve gaitadaki kalprotektin düzeylerinde de görülmüştür.[111].
2.3.4.2. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Nekrotizan Enterokolit
Nekrotizan enterokolit (NEK), prematüre bebeklerin gastrointestinal kanalını etkileyen, etyolojisi bilinmeyen bir hastalıktır. NEC'in patogenezi tam olarak anlaşılamamıştır ancak genellikle multifaktöriyel bir hastalık süreci olarak kabul edilmektedir. Genetik yatkınlık, olgunlaşmamış bağırsak ve anormal bakteriyel kolonizasyonun kombinasyonu NEK patolojisinde düşünülmektedir[112].İntrauterin hayatta sadece amnion sıvı bileşenleri ile karşılaşan prematür enterositler doğum sonrası beslenme ile mikrobiata ve lümen içi pasaj ile karşılaşınca yüksek düzey inflamasyon gösterir[113]. Bu inflamasyon artışı ile İALP seviyesindeki değişimin ilişkisi hayvan deneyleri ile araştırılmış ve kontrol sıçanlarına kıyasla, İALP protein ekspresyonu ve aktivitesinin , deneysel NEK'i olan hayvanlarda önemli ölçüde azaldığını gösterilmiştir[114].İALP düzeyinin NEK nedeni ile mi düşük olduğu yada İALP düzey düşüklüğünün NEK oluşumuna yol açtığı henüz bilinmese de Riggle ve arkadaşlarının çalışmasında preterm farelerde term farelere göre daha düşük seviyede İALP görülmüştür. Pretermlerde ayrıca LPS stimulasyonu ile ortaya çıkan proinflamatuvar yanıtın daha fazla olduğu ve enteral İALP ile bu inflamatuar yanıtın baskılandığı gösterilmiştir[115].Bu nedenle İALP NEK profilaksisinde kullanılabilir bir ajan olarak düşünülmektedir.
2.3.4.3. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Sepsis
Sepsis , tümör nekrotizan faktör , interferon-gamma ve interlökin-2 başta olmak üzere inflamatuvar sitokinlerin salınmasıyla ortaya çıkan metabolizmanın enfeksiyon ajanlarına kontrolsüz immun cevabı olarak tanımlanmaktadır. Bu kontrolsüz cevap
17
hipotansiyona, zayıf doku perfüzyonuna ve multiorgan yetmezliğine yol açan hemodinamik değişiklikler ile sonuçlanır.
Septik şok yönetimindeki medikal ajanların artışına rağmen, yaklaşık % 30'luk bir mortalite oranı vardır[116]. Bu yüksek mortalite oranı nedeni ile hastalığın kontrolü için medikal ajan arayışı devam etmekte olup LPS'nin sepsisin güçlü bir uyarıcısı ve İALP'nin LPS'yi etkisiz hale getirme yeteneği göz önüne alındığında, bazı araştırmacılar sepsisin tedavisi için İALP'nin sistemik kullanımını araştırmışlardır.Bentala ve arkadaşları yaptıkları çalışmada LPS'nin letal dozunu farelere enjekte etmiş ve sonra PLAP vermiştir. Çalışmaya göre LPS enjeksiyonundan 6 gün sonra hayatta kalma oranı, PLAP tedavisi ile % 57'den % 100'e çıkmıştır[117]. İALP ile yapılan çalışmalarda ise lethal E. coli dozundan sonra İALP enjekte edilen fareler , % 80'lik bir sağkalım oranına sahipken İALP yerine salin verilen kontrol fare grubunda ise sağkalım oranı % 20'ye ulaşmıştır. Ayrıca İALP alan hastaların beyaz kan hücre sayısında bir değişiklik olmadığı ve tümör nekrotizan faktörünün % 98 oranında baskılandığı görülmüştür[118].
İALP ‘nin sepsis sağkalımını arttırdığını gösteren çalışmalarda ayrıca İALP ve Sepsis Kaynaklı Akut Böbrek Yetmezliği ile ilgili veriler de elde edilmiştir. Hayvan deneylerinde iskemik böbrek hasarından sonra, böbreklerde ALP aktivitesinin azaldığını gösterilmiştir. ATP ve ADP nin İALP ile defosforile edilmesi ile ortaya çıkan adenozin , böbrek medulla arteriollerinin vazodilatasyonu ile böbrekte koruyucu etkiler sağlar. Bu etkinin , medüller kan akışında bir artış ve dolayısıyla medüller oksijenasyon ile ilişkili olduğu düşünülmektedir[119]. İntravenöz sığır İALP nin kullanıldığı faz-1 ve faz-2 çalışmalarda İALP alan hastalarda, median plazma kreatinin düzeylerinde ve kreatinin klirensinde azalmalar gösterildiği gibi , böbrek fonksiyonlarında da belirgin düzelme olduğu gösterilmiştir. Ayrıca aynı çalışmalarda sepsis ilişkili akut böbrek hastalarında İALP uygulama sonrasında da ABY geliştirme riski de azalmıştır. Çalışmalardan alınan verilere göre İALP sepsiste sadece inflamasyonu azaltmakla kalmayıp mortaliteyi ve uç organ hasarını da engellemektedir.
2.3.4.4. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Antibiyotik İlişkili Diyare
Bakteriyel enfeksiyonları tedavi etmek için antibiyotik kullanımı yıllar geçtikçe artmıştır. Kullanım artışı ile antibiyotiklerin yan etkilerinin görülme sıklığı artmakla birlikte bu klinik durumun kontrolü veya yan etkilerin profilaksisi ile ilgili çalışmalar devam etmektedir. Antibiyotik ilişkili diyare (ABiD) bu yan etkilerin içinde en sık görülen klinik durumlardan biridir. Her ne kadar antibiyotikler bakteriyel enfeksiyonları yok etse de, intestinal mikrobiatadaki düzeni de etkiler. Bu, fırsatçı bakterilerin konakçıyı kolonize etmesine ve enfekte etmesine izin verir. Örnek olarak streptomisin verilen farelerde
18
Salmonella Enterica Typhimurium serovarının enfeksiyon için gerekli olan bakteri sayısının kontrol grubuna göre daha az olduğu gösterilmiştir[120]. İALP’nin mikrobiata düzenlenmesindeki rolünün öğrenilmesi ile ABİD ve İALP arasındaki ilişkide hayvan deneylerinde araştırılmıştır. Yapılan hayvan çalışmalarında antibiyotiklerle tedavi edilen farelerin mikrobiatalarında daha az ve farklı bakteri görülmüştür. Antibiyotikle tedavi edilen fareler tedavi boyunca İALP aldıklarında , mikrobiatalarındaki iyileşme daha hızlı olup mikrobiataları daha hızlı restore olmuştur[120].Ayrıca başka bir çalışmada antibiyotik ile birlikte enteral C. difficile ve S. Typhimurium karışımı alan farelere İALP verilip İALP verilmeyen kontrol grubu ile karşılaştırılmıştır. İALP alan farelerde ,diğer gruba göre vücut ağırlığı korunmuş , diyare şiddeti azalmış ve bağırsak iltihabında azalma olup , aynı zamanda sağkalım oranı artmıştır[121].
2.3.4.5. İntestinal Alkalen Fosfataz ve Metabolik Sendrom
MeS patogenezinde kronik endotokseminin altta yatan bir faktör olduğu bilinmektedir. Kronik endoktoksemi ile ilişkili bir faktör ise yüksek yağ içeriğine sahip ve diyet ile birlikte intestinal mikrobiatadan salınan LPS dir. Bu kalıcı endotoksemi, artmış inflamatuar sitokin seviyeleri ile kronik düşük dereceli inflamatuar duruma yol açar. Bu kronik inflamasyon ise pankreatik beta hücreleri, hepatositler ve vasküler endotelyumda hasara yol açarak MeS’e yol açmaktadır. MeS patogenezinde yüksek yağlı diyet ile ortaya çıkan LPS olması ,bu molekülü substrat olarak kullanan İALP ‘yi MeS tedavisinde kullanılabilecek önemli bir molekül haline getirmiştir. Kaliannan ve arkadaşlarının yaptığı hayvan çalışmasında İALP defektli farelerde intestinal permeabilitenin ve plazmada LPS seviyelerinin artmış olduğu gösterilmiştir. Ayrıca İALP defektli farelerde ek olarak, santral obezite ve insülin direnci gibi metabolik sendromun özellikleri gösterilmiştir. Aynı çalışmada kontrol farelerine İALP ile yüksek yağlı bir diyet verildiğinde , İALP desteği metabolik sendromun gelişmesini engelleyip , aynı zamanda metabolik sendromun özelliklerini de tersine çevirmiştir[11].
2.3.4.6 İntestinal Alkalen Fosfataz ve Obezite
Obezitenin, hem insanların hem de farelerin intestinal mikrobiatasındaki değişiklikle ilişkili olduğu ilişkili olduğu gösterilmiştir. İntestinal mikrobiata , metabolizma enerji dengesini, glikoz metabolizmasını ve obezite ile ilişkili düşük dereceli inflamasyonu etkileyerek yer alır. Obez insanlarda, zayıf bireylere kıyasla azalmış Bacteroidetes miktarı vardır ve obez bireylerde kilo kaybı, Bacteroidetes artışı ile sonuçlanmaktadır[122]. Aynı zamanda mikrobiyotadaki değişiklikler, bağışıklık sistemi değişimine ve bakteriyel
19 antijenlerin metabolik olarak aktif dokulara doğru translokasyonuna neden olabilir. Bu, kronik inflamatuar bir duruma ve sonucunda insülin direnci, karaciğer yağı birikmesi, insülin yanıtsızlığı ve aşırı yağ dokusu gelişimi gibi bozulmuş metabolik fonksiyonlara yol açacaktır[6]. İALP'nin normal bağırsak mikrobik homeostazının idaresini doğrudan düzenleyebileceği birçok çalışma ile gösterilmiştir. İALP’nin mikrobiata homeostazında rol oynaması ,mikrobiata değişimi ile meydana gelen obezitenin de İALP ile de ilişkili olabiliceğini düşündürmektedir.
3.GEREÇ VE YÖNTEM
Bu tez çalışması prospektif klinik ve laboratuvar çalışması olarak Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Klinik Araştırmalar Kurulu’nun 16-12/6 karar numarası ile 22.12.2016 tarihinde etik kurul onayı alınarak yapılmıştır.
3.1 Hastaların Seçilmesi ve Çalışma Tasarımı
Obezite ve İntestinal Alkalen Fosfataz arasındaki ilişkiyi göstermek amacıyla 2017 Aralık - 2018 Mayıs tarihlerinde Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Gastroenteroloji Endoskopi Ünitesi’ne refere edilmiş , kan grubu bilinen , endoskopi tarihinden en fazla 2 ay öncesine kadar poliklinik kontrollerinde Alkalen fosfataz ,Plazma Açlık Glukoz Düzeyi , Trigliserid ve HDL Kolesterol Düzeyi bakılmış , kronik böbrek hastalığı ,kronik karaciğer hastalığı olmayan BKİ < 25 kg/m2 olan 18 hasta , BKİ 26 ve 30 kg/m2 arası olan 18 hasta ve BKİ > 30 kg/m2 olan 18 hasta çalışmaya dahil edildi. Hastaların endoskopi öncesinde serum İntestinal Alkalen Fosfataz düzeyi için kan örneği alındı. Hastaların bel çevresi Türk Endokrin ve Metabolizma Derneğinin 2018 Obezite Tanı ve Tedavi Kılavuzu’nda önerilerine uyularak süperior iliyak kristalar hizasından yapıldı. Vücut ağırlıkları ve boyları ölçüldü. Hastaların sistolik ve diyastolik kan basınçları endoskopi öncesinde ölçüldü. Hastaların sigara ve alkol kullanımı, kullanım süresi veya miktarına bakılmaksızın var veya yok olarak kaydedildi. Endoskopi işlemi sırasında duedonumdan mukoza örneklemesi yapıldı. AB0 ve Rh kan grupları kaydedildi. Doku örnekleri eppendorf tüplerinde , intestinal alkalen fosfataz için alınan kan örneği santrifüj edilerek -70 derecede saklandı.
İALP düzeyleri ve dokuda İALP düzeyleri Ege Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Biyokimya laboratuvarında çalışıldı. Çalışma sırasında BKİ<25 kg/m2 olan 2 hastanın örneği çalışılamadı. Obezite değerlendirilmesi için vücut ağırlıkları ve boy ölçüleri kullanılarak BKİ hesaplandı. MeS tanımı için NCEP ATP III kriterleri kullanıldı. Tanımlamaya göre NCEP ATP III kriterlerinden en az 3 tanesini karşılayanlar MeS olarak değerlendirildi.
20 3.2. Serum ve Doku Örneklerinin Çalışılma Basamakları
3.2.1 Doku Örneklerinin homojenizasyonu
10 mg doku başına 100 µl proteaz inhibitörü içeren lizis tamponu ilave edilerek homojenizasyon yapıldı. Homojenize edilen örnekler 15000xg’de +4°C’da 10 dakika santrifüj edildi.Süpernatanlara BCA protein tayin kiti kullanılarak protein miktar tayini yapıldı. Örneklerin bir kısmı intestinal alkalen fosfataz enzim aktivitesi tayininde, bir kısmı da western blot yöntemi ile protein analizi için kullanılması planlandı.
3.2.2 İntestinal Alkalen Fosfataz Enzim Aktivitesi Tayini
Enzim aktivitesi serum ve doku örneklerinde Human ALPI (Alkaline Phosphatase, Intestinal) ELISA Kit (Fine Test) kullanılarak ölçüldü. Mikroplaka deneye hazırlanmak üzere üç kez yıkama çözeltisi ile yıkandı. Her kuyucuğa 0.1 ml örnek (serum veya doku lizatı) veya standart konuldu. Plaka 37⁰C’de 90 dakika inkübe edildi. Kuyucuklar boşaltıldı ve ters çevrilerek kurutma kağıda emdirldi. Kuyucuklara 0.1 ml of Biotin-saptama antikoru çalışma çözeltisi eklenildi. Plaka 37⁰C’de 60 dakika inkübe edildi ve yıkama çözeltisi ile üç kez yıkandı. Daha sonra 0.1 ml SABC (HRP-Streptavidin Konjugatı) çalışma çözeltisi eklenildi ve 37⁰C’de 30 dakika inkübe edildi. Yıkama çözeltisi ile beş kez yıkandı. Daha sonra 90 µl of TMB substrat çözeltisi eklendi. Plaka 37⁰C’de 15 dakika inkübe edildi. Süre sonunda 50 µl durdurma çözeltisi eklendi ve oluşan sarı renkli çözeltiye ait absorbans 450 nm dalga boyunda ölçüldü. Standart eğri kullanılarak örneklerdeki ALPI enzim aktivitesi tayin edildi.
3.2.3 İntestinal Alkalen Fosfataz Protein Analiz Aşamaları:
3.2.3.1 Sodyum Dodesil Sülfat Poliakrilamit Jel Elektroforezi (SDS-PAGE)
%10’luk ayırıcı jel ve %4’lük paketleyici jel hazırlandı. Örnekler her biri 20 µg protein içerecek şekilde yükleme tamponuyla birlikte 100°C’de 5 dakika inkübasyona bırakıldı ve inkübasyon sonunda kuyucuklara yüklendi. Örnekler paketleyici jeli geçene kadar 40 V’ta, ayırıcı jeli geçene kadar 150 V’ta yürütüldü.
3.2.3.2 Western Blot Yöntemi
SDS-PAGE ile jel üzerinde proteinlerine ayrılan örnekler poliviniliden difluorid (PVDF) membrana transfer edilmek üzere transfer tankına alındı. Transfer işlemi +4°C’de 200 mA’de 1.5 saat yapıldı. Transfer sonrasında membran 1X yıkama tamponu ile 10 dakika çalkalayıcıda yıkandı. Membran 2 saat boyunca içinde bloklama tamponu bulunan kap içinde çalkalayıcıda bekletildi Daha sonra membran primer antikorları (anti-ALPI, Abcam) içeren solüsyonlarda bir gece boyunca +4°C’de çalkalayıcıda bekletildi. Membran 3 kez 10’ar dakika 1X yıkama tamponu ile yıkandı. Yıkama sonunda sekonder antikor ile 1 saat oda sıcaklığında membran bekletildi. Tekrar 3 kez 10’ar dakika 1X yıkama tamponu ile yıkandı. ECL substratı (Supersignal West Pico Chemiluminescent Substrate, Thermo) kullanılarak kemigörüntüleme cihazında (Fusion Fx, Vilber Lourmat) proteine ait bantlar görüntülendi.
