Merkezi olarak FGF21 uygulamasının hipotalamus-hipofiz-tiroid aksı ve UCP1 gen ifadesi üzerine etkilerinin araştırılması

Abstract

Fibroblast Büyüme Faktörü 21 (FGF21), karaciğer başta olmak üzere yağ doku, iskelet kası ve pankreasta ifade edilen bir proteindir. Enerji homeostazisinin düzenlenmesinde FGF21 ve tiroit hormonlarının benzer etkilere sahip olması FGF21 ile tiroit hormonları arasında muhtemel bir ilişki olabileceğini düşündürmektedir. Bu çalışma intraserebroventriküler (icv) FGF21 uygulamasının hipotalamus-hipofiz-tiroit aksı ve enerji metabolizması üzerine etkilerini belirlemek amacıyla yapıldı. Materyal ve Metot: Çalışmada 30 adet Wistar Albino cinsi erkek sıçan kullanıldı ve sıçanlar 3 gruba ayrıldı (n=10). Kontrol grubundaki sıçanlara herhangi bir işlem uygulanmadı. Uygulama grubundaki sıçanlara 7 gün süreyle FGF21 (0.72µg/gün), sham grubundakilere ise FGF21' in çözücüsü (yapay BOS) icv olarak infüze edildi. Deney süresince hayvanların vücut ağırlıkları ve yem tüketimleri günlük olarak takip edildi. 7. gün sonunda hayvanlar dekapite edilerek beyin, kan, beyaz ve kahverengi yağ dokuları toplandı. Hipotalamus dokusundan TRH mRNA düzeyi, beyaz ve kahverengi yağ dokulardan da eşleşme bozucu protein 1 (UCP1) mRNA düzeyi RT-qPZR ile, serum T3 ve T4 düzeyleri de ELISA ile belirlendi. Bulgular: Gruplar hipotalamik TRH mRNA ifadesi, serum T3 ve T4 düzeyleri bakımından kıyaslandığında FGF21 uygulamasının sham ve kontrol grubuna göre istatistiksel olarak TRH mRNA ifadesini (p<0.05), serum T3 (p<0.05) ve T4 (p<0.001) seviyelerini artırdığı gözlendi. FGF21 infüzyonunun sham ve kontrol grubuna göre beyaz yağ dokuda UCP1 mRNA seviyesini anlamlı şekilde artırdığı (p<0.05), kahverengi yağ doku UCP1 mRNA seviyesini ise değiştirmediği tespit edildi. Grupların vücut ağırlığı ve yem tüketimi bakımından karşılaştırılmasında FGF21 infüzyonunun yem tüketimini artırdığı buna karşın vücut ağırlığını azalttığı belirlendi (p<0.05). Sonuç: Çalışma sonuçlarımız icv FGF21 uygulamasının hipotalamus-hipofiz-tiroit aksı üzerinden beyaz yağ dokuyu etkilediğini, gıda alımını artırmasına karşın vücut ağırlığında artışa sebep olmadığını gösterdi.

Fibroblast growth factor 21 (FGF21) is a protein which predominantly expressed by the liver, is also expressed in adipose tissue and the pancreas. FGF21 and thyroid hormones have similar effects to the regulation of energy homeostasis suggest a possible relationship between FGF21 and thyroid hormones. The present study was designed to investigate the effects of chronic intracerebroventricular (icv) administration of FGF21 on hypothalamus-hypophysis-thyroid axis and energy metabolism. Material and Method: In this study, thirty Wistar Albino male rats were used, and were divided randomly into 3 groups (n=10, in each group). No operation was applied to the rats in the control group. Rats in the experimental groups, FGF21 (0.72µg/day), and rats in sham group, intracerebroventriculary artificial cerebrospinal fluid was injected for seven days (10 µl/h). During experimental period, food intake and body weights were recorded daily. After seven days, animals were decapitated and their brain, blood, white and brown adipose tissues were taken. TRH mRNA levels in hypothalamus, uncoupling protein 1 (UCP1) mRNA levels in white and brown adipose tissues of the groups were determined by RT-PCR method. Serum T3 and T4 levels were measured by using ELISA method. Results: Groups are compared in terms of hypothalamic TRH mRNA expression, serum T3 and T4 levels, according to sham and control groups, FGF21 administration was determined to statistically increased TRH mRNA expression, serum T3 (p<0.05) and serum T4 (p<0.001). According to sham and control groups, while FGF21 infusion was significantly increased UCP1 mRNA levels in white adipose tissue (p<0.05), UCP1 mRNA levels was not changed in brown adipose tissue. Groups were compared in terms of body weight and food intake, despite FGF21 infusion increased food intake, it was not found to change the body weight (p<0.05). Conclusion: Our results suggest that icv FGF21 administration affects white adipose tissue over hypothalamic-pituitary-thyroid axis and while food intake is increased, it is not cause to increase body weight.