Oksidatif stres, artan lipid seviyeleri ve glikoz metabolizmasındaki bozukluklar; diyabet, obezite, kardiyovasküler ve onkolojik hastalıklar ve diğer birçok hastalık için önemli risk faktörlerindedir. Diyet müdahaleleri, bu bozukluklara karşı kilit bir rol oynamaktadır. Meyve ve sebzeler, antioksidanlar da dahil olmak üzere biyolojik olarak aktif maddelerden zengin kaynaklardır. Meyve ve sebzelerden zengin bir diyet, yaşam tarzına bağlı hastalıkların görülme sıklığını azaltmada olumlu bir etkiye sahiptir
35. And bölgesine özgü Lepidium meyenii (Maca); yorgunluk giderici, antioksidan, nöroprotektif, hepatoprotektif, antiviral, anti-mikrobiyal, antikanserojen, bağışıklık düzenleyici ve cinsel sağlığı iyileştirici birçok biyolojik özelliğe sahip olduğu yapılan çeşitli çalışmalarla gösterilmiştir
36. Maca; niasin, tiamin, riboflavin, çinko, manganez, bakır ve demir açısından zengin bir besin kaynağıdır ve sağlıklı beslenmede fayda sağlayabilecek macamidler gibi biyoaktif bileşikler içerir
21,36. Maca takviyesinin, yüksek yağlı ve yüksek karbonhidratlı diyetlerle beslenen kemirgenlerde glikoliz/glukoneogenez-TCA döngüsü ve PPAR-alfa sinyal aktivasyonunu düzenleyerek lipid ve glukoz metabolizması bozukluklarını önlediği bildirilmiştir
37. İnsan ve hayvan çalışmalarından elde edilen kanıtlar, YYD tüketiminin ve obezitenin neden olduğu böbrek hastalığının sistemik oksidatif stres ile yakından ilişkili olduğunu göstermiştir. YYD ile indüklenen insüline dirençli sıçanlarda yapılan çalışmalar, böbrekte artmış malondialdehit seviyesi ve azalmış süperoksit dismutaz aktivitesinin masif proteinüri ve ciddi renal filtrasyon bariyeri hasarı ile ilişkili olduğunu göstermiştir
38. Bu çalışmada; YYD ile beslenen deney gruplarında böbrek OCT-1, OCT-2, OAT-3, IRS-1, VCAM-1 ve VEGF seviyeleri üzerine macanın etkinliği incelenmiştir. Düzenli şekilde YYD ile beslenme sonucunda OCT-2, OAT-3, VCAM-1 ve VEGF proteinlerninin etkilendiği gözlenmiştir. Standart ve YYD ile beslenmeye ek olarak uyguladığımız maca kök ekstrakt takviyesi YYD ile beslenen grubun böbrek dokusunda, OAT-3 düzeyini etkilemezken, OCT-1 ve IRS-1 düzeylerini arttırdığı, OCT-2, VCAM-1 ve VEGF düzeylerini ise azaltarak onarıcı etki gösterdiği belirlenmiştir.
Organik katyon taşıyıcıları SLC ailesine aittir; bunlar arasında OCT-1, OCT-2, OCT-3 ve MATE-1 böbrekte bol miktarda bulunur. İnsan OCT-1 ve OCT-2 sırasıyla karaciğer ve böbrekte yüksek oranda eksprese edilirken, OCT-3 birçok dokuda düşük seviyede eksprese edilir 39. Bunlar endojen organik katyonların, toksinlerin ve ilaçların böbrekteki içe ve dışa akışını düzenlerler 40. Renal atılım; glomerüler filtrasyon, tübüler sekresyon ve yeniden emilim olmak üzere üç aşamadan oluşmaktadır. Tübüler sekresyonla ilgili ana taşıyıcı, bazolateral membranda bulunan OCT-2'dir 40. Ayrıca OCT-1 de bazolateral membran ve distal tübüllerde lokalize olmakta ve OCT-2 ile benzer etkiler göstermektedir 41. Çalışmamızda YYD ile beslenme sonucunda düzeyleri azalan OCT-1 ve OCT-2 seviyelerinin maca ilavesi ile yükseldiği gözlenmiştir. Elde edilen bu bulgular, macanın vücuttaki toksik maddelerin detoksifikasyonuna ilişkin önemli ipuçları verebilir.
OAT-3, vücutta ilaç detoksifikasyonunun ana yollarından biri olan organik anyon maddelerinin elimine edilmesinde önemli bir rol oynar. OAT-3 böbrek, karaciğer, koroid pleksus, koku mukozası, beyin, retina ve plasenta dahil olmak üzere birçok dokudan eksprese edilir 42. Renal OAT-3 değişikliğinin hayvan modelindeki kan basıncını da etkilediği görülmektedir. OAT-3'ün proksimal tübüler hücrelerin bazolateral membranında ekspresyonu, protein kinaz C tarafından düzenlenir 43. Bu araştırmadaki verilerle uyumlu olarak önceki çalışmalarda, tip 1 diyabet ve gentamisin kaynaklı nefrotoksisitede renal OAT-3 fonksiyonunun aşağı regülasyonu ve ekspresyonunun oksidatif stres kaynaklı olduğunu açıkça göstermiştir. Artan kanıtlar, metabolik bozukluğun OAT-3 işlevini değiştirebileceğini ve bağırsak-karaciğer böbrek ekseni boyunca anahtar metabolitleri ve sinyal moleküllerini düzenleyerek veya modüle ederek birkaç organın işlevini etkileyebileceğini göstermiştir 9. Mevcut çalışmamızda da YYD tüketiminin, kontrol grubuna kıyasla OAT-3 seviyelerinde anlamlı bir azalış sağladığı, bununla birlikte YYD+Maca grubunda ise belirgin bir fark olmadığı tespit edilmiştir.
Yağ dokusu, lipid salgılanması ve depolanması gibi görevlerine ek olarak, önemli bir endokrin organ olarak da görev yapar 44. İnsülin, pankreastan salgılanan, glikozun hücrelere (beyin hariç) girmesine izin veren, çoğunu karaciğerde depolayan ve IRS olarak bilinen da hücre içi substrat proteinlerinin tirozin fosforilasyonunu sağlayan bir polipeptit hormondur 19. IRS-1, kaslarda ve yağ dokularında glikoz taşınmasını uyaran ve insülin sinyalleşmesinde rol oynayan önemli bir proteindir 45. Çalışmamızda IRS-1 düzeyleri Maca grubunda en yüksek ve en düşük düzeyler ise YYD gruplarında gözlendi. Ayrıca, bu araştırmada, YYD+Maca grubu ile karşılaştırıldığında, YYD grubundaki sıçanlarda IRS-1'in azaldığı gözlendi. Bu veriler ışığında YYD ile beslenmenin hedef organ düzeyinde metabolik etkileri üzerine önemli fikirler vermektedir. Macanın iyileştirici etkilerine IRS-1’in katkıda bulunduğu ortaya çıkmaktadır. İyileştirilmiş glisemik kontrol, artan IRS-1 ekspresyonu ile ilişkili bulunmuş ve IRS-1'in insülin sinyalleşmesindeki anahtar rol oynadığı gösterilmiştir 46. YYD ile beslenen sıçanlara maca uygulamasının, IRS-1'in artan ekspresyonu ve insülin sinyal iletiminin iyileştirilmesi ile ilişkili olarak hiperlipidemi üzerinde olumlu bir etki sağladığı düşünülebilir.
Obezite ile ilişkili diyabetik böbrek hasarının altında yatan mekanizmaların tam olarak anlaşılmamış olmasına rağmen, ektopik renal lipid birikiminin, makrofaj infiltrasyonunu içeren inflamasyonun VCAM-1 aracılığıyla böbrekte etkili olduğu gösterilmiştir 47. Bununla birlikte bu çalışmada YYD ile artan VCAM-1 düzeylerinin 60 günlük Maca uygulaması ile azaldığı gözlenmiştir ve bu durumun da inflamatuvar süreci hafifletebileceği düşünülebilir.
VEGF, hiperglisemi gibi stres koşulları altında yüksek düzeyde eksprese edilir 48. Güçlü bir anjiyojenik ve proinflamatuar faktör olan VEGF, YYD ile beslenen diyabetik sıçanların retina ve vitreusunda yükselmiştir ve bu durum retinopati ile ilişkilendirilmektedir. Bir in vitro çalışmada, Muller hücrelerindeki VEGF düzeyinin, yüksek glukoz konsantrasyonlarında anjiyojenik uyarıcılar ve inhibitörler arasında bir dengesizliğe yol açtığı ve diyabetik retinopatide neovaskülarizasyonu arttırabileceği görülmüştür 49. Ayrıca artmış VEGF düzeyleri anjiyogenez ve vasküler geçirgenliği indükleyerek böbrek hasarı ile de sonuçlanabilir. Wang ve ark. yaptıkları çalışmada, böbrek dokusunda kontrol grubuna kıyasla YYD/STZ gruplarında VEGF ve VEGFR2'nin protein ekspresyon seviyelerinde artış bulunduğunu bildirmişlerdir 21. Bu çalışmanın sonuçlarıyla benzerlik arz eden çalışmamızda YYD uygulamasıyla kontrol grubuna göre belirgin şekilde VEGF artış gözlenirken maca ilavesi yapılan grupta VEGF düzeyinde anlamlı bir azalış bulunmuştur.
Modern dünyanın önemli problemlerinden biri olmaya devam eden obezitenin önemli sebeplerinden birinin YYD ile beslenme olduğu bilinmektedir. Vücudun temel fonksiyonlarının devamı için gerekli organlardan biri olan böbrek dokusu YYD etkisiyle zarar görmektedir. Mevcut çalışmada OCT-2, VCAM-1 ve VEGF moleküler parametreleri üzerinde olumlu etkisi olan koruyucu bir besin alternatifi olan Maca kökü ekstresinin etkinliğinin daha sonraki çalışmalar için umut verici bir şekilde faydalı olduğu söylenebilir.