Leyla Bahar, Mersin Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Kök Hücre ve Rejeneratif Tıp AD, Çiftlikköy kampüsü, Mersin, Türkiye e-mail: leylabahar@mersin.edu.tr

Assessment of Liver Tissue with CD68 in Experimental Diabetic Rats Applied Running Exercise

Abstract

Objective: Diabetes is a metabolic disease that has increased in prevalence in recent years and has serious complications. Physical activity, which is an important function of living systems, can affect metabolic and histological parameters as well as many systems. In this study, it was aimed to evaluate the effects of running exercise on liver tissue in rats with experimental diabetes using Cd68.

Methods: Liver tissues of 32 adult Wistar Albino male rats were included in the study. Group 1: Control Sedentary (Cs), Group 2: Control Running (Cr), Group 3: Diabetes Sedentary (Ds), Group 4: Diabetes Running (Dr). 2 groups in the experiment; diabetes was formed by administering a single dose of 45 mg/kg streptozotocin (STZ) by intraperitoneal injection. Exercise groups; for 4 weeks (3 days/week); 30 minutes of running exercise was done. After the experiment, liver tissues were removed and placed in fixation solution, and routine light microscopic tissue monitoring was performed. Routine Hematoxylin + Eosin staining was applied to sections taken at 4-5 μm thickness for light microscopic examination. Deparaffinization and rehydration processes were performed for immunohistochemical staining. Inhibition of endogenous peroxidase activity, antigen enhancement was performed. Primary antibody, biotinylated secondary antibody and streptavidin-peroxidase enzyme conjugate steps were applied, respectively. DAB and contrast staining were performed and the light was examined microscopically. Total Damage score and immunoreactivity positivity were calculated and statistical analyzes were done (T test and Mann Whitney U test were determined. Kruskal Wallis H).

Results: In the control sedentary (Cs) and control running (Cr) groups; morphological structures of liver parenchyma cells and hepatocytes were normal. In the sedentary group of diabetes(Ds); The classical hexagonal lobular structure of the liver tissue was impaired. Irregular arrangement in the sinusoidal channels and necrosis and vacuolization in hepatocyte cells were frequently observed. In the Diabetes Running (Dr) group, it was observed that degenerative areas that disrupt the integrity of the hepatic lobular structure were less common. The decrease in tissue damage parameters between Ds and Dr groups was statistically significant (p<0.05). As a result of the evaluation made in terms of immunoreactivity density (CD68), it was observed that there was no significant difference between Cs and Cr groups (p>0.05). A statistically significant difference was found between Cs and Ds groups and between Ds and Dr groups (p<0.05).

Conclusion: In this study, it was morphologically shown that regular exercise in diabetic patients reduces inflammation by reducing tissue damage in the liver. The decrease in cellular necrosis, vacuolization and degeneration, as well as the decrease in the number of kupffer cells, which increase in immune response to diffuse inflammation, confirms the conclusion that running exercise positively affects diabetic liver tissue and increases healing.

Keywords: Diabetes Mellitus, liver tissue, exercise, CD68.

Koşma Egzersizi Uygulanan Deneysel Diyabetik Ratlarda Karaciğer Dokusunun CD68 ile Değerlendirilmesi

Öz

Amaç: Diyabet, son yıllarda yaygınlığı hızla artan ve ciddi komplikasyonları olan metabolik bir hastalıktır. Canlı sistemlerin önemli bir fonksiyonu olan fiziksel aktivite, birçok sistemi etkilediği gibi metabolik ve histolojik parametreleri de etkileyebilmektedir. Bu çalışmada, deneysel diyabet oluşturulan ratlarda koşma egzersiz uygulamalarının karaciğer dokusu üzerindeki etkilerinin Cd68 ile değerlendirilmesi amaçlanmıştır.

Yöntemler: Çalışmaya 32 adet yetişkin Wistar Albino erkek ratların karaciğer dokuları dahil edildi. 1.Grup: Kontrol Sedanter (Cs), 2.Grup: Kontrol Koşma (Cr), 3.Grup: Diyabet Sedanter (Ds), 4.Grup: Diyabet Koşma (Dr) şeklinde dört grup olarak belirlendi. Deneydeki 2 grup; intraperitoneal enjeksiyon ile 45 mg/kg streptozotosin (STZ) tek doz uygulanarak diyabet oluşturulan gruptu. Egzersiz grupları; 4 hafta boyunca (3 gün/haftada) 30 dakika koşma egzersizi yaptırıldı. Deney sonrasında, karaciğer dokuları çıkarılıp, tespit solüsyonuna konuldu, rutin ışık mikroskobik doku takibi uygulandı. 4-5 μm kalınlığında alınan kesitlere, ışık mikroskobik inceleme için rutin Hematoksilen +Eosin boyama yapıldı. İmmünohistokimyasal boyama için deparafinizasyon ve rehidratasyon işlemleri gerçekleştirildi. Endojen peroksidaz aktivitesinin inhibe edilmesi, antijen iyileştirme yapıldı. Primer antikor, sırasıyla biyotinlenmiş sekonder antikor ve streptavidin-peroksidaz enzim konjugatı aşamaları uygulandı. DAB ve zıt boyamalar yapılarak kapatıldı ve ışık mikroskobik olarak incelendi. Total Hasar skoru ve immunreaktivite pozitifliği hesaplanarak istatistiki analizleri (T testi ve Mann Whitney U testi, Kruskal Wallis H) yapıldı.

Bulgular: Kontrol sedanter (Cs) ve kontrol koşma (Cr) gruplarında; karaciğer parankim hücreleri hepatositlerin morfolojik yapıları normal görünümlüydü. Diabet sedanter (Ds) grubunda ise; karaciğer dokusunun klasik hekzagonal lobüler yapısı bozulmuştu. Sinüzodal kanallarda yer yer düzensiz dizilim ve hepatosit hücrelerinde nekroz ve vakuolizasyona sıklıkla rastlandı. Diabet Koşma (Dr) grubunda ise, hepatik lobüler yapının bütünlüğün bozan dejeneratif alanlara daha az rastlandığı gözlemlendi. Ds ve Dr grupları arasında doku hasar parametrelerinin azalması istatistiki olarak anlamlıydı (p<0.05). İmmünreaktivite yoğunluğu (CD68) açısından yapılan değerlendirme sonucunda ise Cs ve Cr grupları arasında anlamlı fark olmadığı gözlendi (p>0.05). Cs ile Ds grupları arasında ve Ds ile Dr grupları arasında istatistiki olarak anlamlı fark tespit edildi (p<0.05). .

Sonuç: Sonuç olarak, bu çalışmada diyabetik hastalarda düzenli egzersizin karaciğerdeki doku hasarını azaltarak, inflamasyonu azalttığı morfolojik olarak gösterilmiştir. Hücresel nekroz, vakuolizasyon ve dejenerasyonun azalması, ayrıca yaygın enflamasyona immün yanıt olarak artan kupffer hücrelerinin sayıca gerilemesi, koşma egzersizinin diyabetik karaciğer dokusunu olumlu yönde etkilediği ve iyileşmeyi artırdığı sonucunu doğrulamaktadır.

Anahtar kelimeler: Diyabet, karaciğer dokusu, egzersiz, CD68.

Dicle Med J  2021; 48 (3): 621-629

Doi: 10.5798/dicletip.988084