Kesan umur terhadap pengawalaturan glukosa berikutan keadaan kekurangan glukosa akut yang dirangsang oleh 2-deoksiglukosa (2DG) dalam adrenal medula tikus sprague dawley

Abstract

Penurunan dalam selera makan dan pengambilan makanan adalah normal bagi orang tua yang dikenali sebagai anoreksia penuaan. Keupayaan untuk mendapatkan makanan adalah penting bagi mengekalkan tahap tenaga yang mencukupi dalam menjalankan aktiviti harian. Mekanisma pusat dan periferi adalah penting dalam mengekalkan keupayaan untuk mendapatkan makanan. Kemerosotan dalam homeostasis glukosa boleh mengubah gerak balas pengambilan makanan serta isyarat lapar dan kenyang. Adrenal medula adalah salah satu organ penting yang terlibat dalam homeostasis glukosa melalui rembesan katekolamina. Laluan biosintesis katekolamina melibatkan pelbagai enzim dan protein kinase, yang dikawal selia secara jangka masa pendek dan panjang. Matlamat kajian ini adalah untuk mengkaji kesan usia dan keadaan kekurangan glukosa ke atas laluan biosintetik katekolamina dalam adrenal medula dengan melihat tahap glukosa dan katekolamina darah, pengekspresan gen TH, DBH dan PNMT serta substrat protein kinase yang terlibat dalam pemfosforilan TH dalam tikus yang diaruh oleh 2DG. Adrenal medula daripada tikus Sprague Dawley yang berumur 3 bulan (n=12) dan 24 bulan (n=12) digunakan dalam kajian ini dan dibahagikan kepada dua kumpulan iaitu: (1) kumpulan tikus yang diaruh dengan 2DG untuk mewujudkan keadaan kekurangan glukosa dan (2) kumpulan sarana (vehicle) yang mana tikus dirawat dengan larutan salin dan dijadikan sebagai kawalan. Adrenalina dan noradrenalina plasma diukur menggunakan kromatografi cecair berprestasi tinggi. Pengekspresan gen TH, DBH dan PNMT ditentukan oleh RT-PCR. Manakala, pengekspresan protein TH, DBH, PNMT, pSer40 dan substrat bagi protein kinase ditentukan oleh analisis pemblotan Western. Hasil kajian menunjukkan bahawa tahap glukosa, adrenalina dan noradrenalina dalam kedua-dua kumpulan tikus muda dan tua telah meningkat sebagai tindak balas terhadap keadaan kekurangan glukosa. Perbezaan usia tidak memberi kesan ke atas pengekspresan gen TH, DBH dan PNMT dalam keadaan basal. Sementara itu, keadaan kekurangan glukosa meningkatkan pengekspresan gen DBH bagi kumpulan tikus tua dan muda manakala PNMT hanya meningkat bagi tikus muda. Dalam keadaan basal, kumpulan tikus tua menunjukkan peningkatan dalam pengekspresan protein TH dan DBH serta tahap pemfosforilan TH pada tapak Ser40 dan substrat bagi protein kinase berkaitan (pPKA, pPKC dan ERK1/2). Walau bagaimanapun, terdapat penemuan bercanggah diperolehi dalam keadaan kekurangan glukosa. Keadaan kekurangan glukosa meningkatkan pengekspresan protein DBH, pERK1/2 dan substrat bagi pPKC pada tikus muda berbanding tikus tua. Hanya pengekspresan substrat bagi pCDK meningkat dalam keadaan kekurangan glukosa bagi kumpulan tikus tua, manakala pengekspresan pPKC dan pERK1/2 menunjukkan pengurangan yang signifikan. Protein kinase yang lain tidak menunjukkan perbezaan signifikan. Keputusan ini menunjukkan bahawa adrenal medula bagi tikus muda dan tua bertindak balas tehadap keadaan kekurangan glukosa dan mampu untuk mengembalikan tahap glukosa darah dengan meningkatkan tahap katekolamina darah. Kajian ini juga menunjukkan bahawa, penuaan mengubah pengawalaturan pengekspresan gen dan protein enzim dalam biosintesis katekolamina serta substrat protein kinase yang mengganggu tindak balas ke atas keadaan kekurangan glukosa. Keadaan ini mungkin merupakan salah satu faktor yang bertanggungjawab dalam penurunan selera makan dalam kalangan warga tua.