Prostat kanseri hücrelerinde hekzokinaz-2 inhibitörü ve mitokondri transplantasyonunun etkileri
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sağlık Bilimleri Üniversitesi, GÜLHANE SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FİZYOLOJİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SERPİL SUVAY
Danışman: Mehmet ÖZLER
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Amaç: Kanserler ülkemizde ve dünyada önemli ölüm nedenleri arasındadır. Bu nedenle her yıl yapılan farklı bilimsel araştırmaların çoğunun en temel konusu olmaktadır. Prostat kanseri (PK) erkeklerde en sık rastlanan ikinci kanser türüdür. Yapılan son çalışmalarda kanser hücresinin enerji metabolizmasındaki değişiklikler sıklıkla ele alınmaktadır. Kanser hücrelerinin hızla büyüyüp çoğalması için gerekli olan enerjinin büyük bölümünü fazlaca kullandıkları glikozdan elde ettikleri bilinmektedir. Glikoliz yolunun inhibisyonu ile kanser hücresinin enerji kaynağını kısıtlamak ve metabolizma dengesini bozmak mümkün olabilir. Mitokondri homeostatik dengenin sağlanması ve enerji ihtiyaçlarının karşılamanın yanı sıra büyüme, farklılaşma, apoptozis, demir dengesi, kalsiyum homeostazisi gibi birçok önemli hücresel aktivitelerde görev yapar. Son çalışmalarla kanser, kardiyovasküler hastalıklar, yaşlılık ve metabolik birçok hastalığın mitokondri fonksiyon bozukluğuyla ilişkili olduğu konusunda kanıtlar ortaya çıkmaya başlamıştır (1). Bu amaçla tez çalışmamızda mitokondri ve kanser metabolizması arasındaki ilişkiyi incelemeyi amaçladık. Çalışmada glikolizin ilk basamağını katalizleyen hekzokinaz-2 (HK-2) enzimini, 3-bromopirüvik asit (3-BP) ile inhibe edip bununla birlikte insan mezenkimal kök hücrelerinden elde ettiğimiz sağlıklı mitokondrileri naklederek olası etkiler incelendi. Böylece prostat kanseri hücrelerinin enerji metabolizmasını tekrar düzenleyerek kanser hücrelerinin hangi yönde etkilendiğini bulmayı amaçladık. Gereç ve Yöntem: Çalışmamız in vitro hücre kültürü ortamında gerçekleştirilmiştir. Çalışmada prostat kanseri (DU-145) hücre hattı kullanılmıştır. Uygun koşullarda çoğaltılan (DU-145) hücrelerini Kontrol, 3-bromopirüvik asit (3-BP), Mitokondri (Mito), 3-BP +Mito olarak 4 gruba ayırdık. Deney gruplarında 3(4.5-dimethylthiazol-2y])-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) hücre canlılık testi, Western Blot yöntemi ile hücre içi sinyal yolaklarından mTOR, HIF-1α, TUNEL test (Terminal deoksinükleotidil transferaz dUTP Nick End-Labeling) ve kaspaz-3 ölçümleri yapıldı. Bulgular: Çalışmamızda prostat kanseri hücresi (DU-145) üzerinde yaptığımız analizlerle, HK-2 inhibitörü olan 3-BP'nin DU-145 hücreleri üzerindeki sitotoksik etkisi saptanmıştır. İnsan mezenkimal kök hücrelerden (İMKH) elde edilen mitokondrilerin canlı ve fonksiyonel olduğu ve DU-145 hücrelerinin içerisine girdiği gösterilmiştir. Çalışmamız için gerekli 3-BP'nin toksik dozu (30µM) ve mitokondri dozu (5µg/ mL) belirlendikten sonra apopitoza yönelik TUNEL boyama ve kaspaz-3 aktivasyonuna bakılmıştır. TUNEL boyama da kontrole göre 3-BP ve 3-BP+ Mito grubunda, apoptotik hücrelerde anlamlı artış görülürken Mitokondri grubunda anlamlı bir artış görülmemiştir. Kaspaz-3 aktivitesinde kontrole göre 3-BP+Mito grubunda anlamlı bir artış söz konusuyken Mitokondri ve 3-BP grubunda anlamlı bir fark görülmemiştir. Ayrıca 3-BP grubuna göre 3-BP+Mito grubunda anlamlı bir artış görülmüştür. Hücre sinyal yolaklarından olan HIF-1α ve mTOR ekspresyonuna bakılmıştır. HIF-1α ekspresyonu kontrole göre tüm gruplarda anlamlı bir şekilde azalmış, Mitokondri grubuna göre 3-BP+Mito grubunda anlamlı bir azalma görülürken 3-BP grubuna göre 3-BP+Mito grubunda anlamlı azalma görülmemiştir. mTOR ekspresyonu kontrole göre Mitokondri ve 3-BP+Mito gruplarında anlamlı azalma gösterirken 3-BP azalma eğilimindedir. Ayrıca 3-BP'ye göre 3-BP ve 3-BP+Mito grubunda anlamlı azalma gözlenmiştir. Sonuç: Çalışmamızda DU-145 hücre hattı üzerinde sitotoksik etkinliklerini analiz etmiş olduğumuz 3-BP'ye bağlı olarak oluşan etki düzeyi literatüre paralel bir etkinlik gösterirken tek başına uygulanan mitokondri transplantasyonu bu etkiyi göstermemiştir. Fakat 3-BP ve mitokondri transplantasyonu kombinasyonu DU-145 hücrelerinde ilk defa uygulanmış olup bizim çalışmamızda bu kombinasyonun apoptozu arttırdığı aynı zamanda hücrede hayatta kalma, büyüme, farklılaşma, metastaz gibi durumlarda anahtar rol oynayan mTOR, HIF-1α ekspresyonlarında da azalmaya neden olduğu görülmüştür. Anahtar Kelimeler: 3-BP, HK-2, insan mezenkimal kök hücre, Mitokondri transplantasyonu, Prostat kanseri