Demir şelatlayıcı me0053 ve me0055 bileşiklerinin kanserli hücrelerin proliferasyonu üzerindeki etkisinin sh-sy5y hücrelerinde incelenmesi
Analysis of the effect of iron chelating me0053 and me0055 compounds on proliferation of cancer cells in sh-sy5y cells
Yazar: ÖZGÜR TANRIVERDİ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞEGÜL YILDIZ
Muğla Sıtkı Koçman Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Demir şelatörleri = Iron chelates

Özet:
Demir temel bir elementtir ve hücre çoğalması, metabolizması ve büyümesi gibi fonksiyonlarda önemli bir rol oynar. Ayrıca mitokondriyel enzimler için önemli bir katalizördür ve katalaz gibi detoksifikasyon işlemleri için de oldukça önem taşır. Aynı zamanda demir, redoks döngüsü ve serbest radikal oluşumunda da yer alabilir. Bu nedenle hücre için demir hem esastır hem de potansiyel olarak toksiktir. Son zamanlarda yapılan çalışmalarda demirin tümörün mikro-çevresinde ve metastatik sürecinde de yer aldığı gösterilmiştir. Demir edinimi, akışı, depolanması ve düzenlenmesi ile ilgili tüm mekanizmaların karsinogenez ile yakından ilişkili olduğu bildirilmiştir. Bu nedenle demirin metabolik yollarının karsinogenezdeki rolünün belirlenmesi, kanser prognozu ve tedavisi için yeni hedefler sağlayabilir. Bu bilgiler ışığında, SH-SY5Y kanser hücrelerinde demir şelatlayıcı olarak bilinen Salisiliden asilhidrazid sentetik grubundan ME0055 ve ME0053 kimyasallarının etkilerinin incelenmesi amaçlandı. Bu araştırmada, kimyasalların hücre üzerindeki etkisinin anlaşılabilmesi için 10x10⁴ hücreye MTT testi yapıldıktan sonra uygun olan doz 50µM olacak şekilde belirlendi. Daha sonra protein izolasyonu sonucunda western blotlama yapılarak Speedy/RINGO, MAPK, p-Akt ve kaspaz-3 aktivitesine bakıldı. Hücre siklus regülatörü olan Speedy/RINGO seviyesinde gözlemlenen düşüşle beraber  p-Akt yolağının da fosforilasyon seviyesini düşürdüğü görüldü. Bu durumun sadece Speedy/RINGO seviyesindeki azalma sayesinde değil aynı zamanda demir şelatlayıcı salisiliden asilhidrazidlerin Fe+2 ile ektileşime girerek PTEN aktivitesinde artışa sebep olmaları yanısıra PI3K'ın PIP3 ile etkileşime girmemesinden kaynaklı olabileceği düşünülebilir.  MAPK yolağına ait verilerimizde, kullanılan bu kimyasalların çok fazla etki etmediği gözlemlense de yine de anlamlı sonuçlar elde edilmiştir. Diğer bir sonuç olarak ME0055 ve ME0053 kimyasallarının SH-SY5Y kanserli hücrelerde sırasıyla kaspaz-3 aktivitesini %59,7 ve %210 oranında artırdığı saptandı. Bu çalışmanın sonucunda, karsinogenezde önemli rolü olan MAPK ve Akt sinyal yolları ve Speedy/RINGO proteininin regülasyonunda sentetik olan demir şelatlayıcıların tedavi amacı ile kullanımlarının önemli bir etki sağlayacağı kanısına varıldı. Ancak bu çalışmanın demir metabolizması ve karsinogenezden sorumlu moleküler mekanizmalar ile arasındaki ilişkinin diğer kanser hücre hatlarında ve daha fazla hedef molekül belirlenerek çalışılması gerekebileceği düşünüldü

Abstract:
Iron is an essential element and plays an important role in functions such as cell proliferation, metabolism and growth. It is also an important catalyst for mitochondrial enzymes and is very important for detoxification processes such as catalase. Iron may also be involved in the redox cycle and free radical formation. Thus, iron is both essential and potentially toxic to the cell. Recent studies have shown that iron is involved in the micro-environment and metastatic process of the tumor. All mechanisms of iron uptake, flow, storage and regulation have been reported to be closely related to carcinogenesis. Therefore, determination of the role of iron metabolic pathways in carcinogenesis may provide new targets for cancer prognosis and treatment. In the light of this information, it was aimed to investigate the effects of ME0055 and ME0053 chemicals from the Salicylidene acylhydrazide synthetic group known as iron chelators in SH-SY5Y cancer cells. In this study, in order to understand the effect of chemicals on the cell, after the MTT test was performed on 10x10⁴ cells, the appropriate dose was determined as 50µM. After protein isolation, Western blotting was performed to investigate Speedy / RINGO, MAPK, p-Akt and caspase-3 activity. It was observed that the expected decrease in the cyclin A-CDK2 complex together with the observed decrease in the cell cycle regulator Speedy / RINGO level decreased the phosphorylation level of the p-Akt pathway. This may be due to not only the reduction in the level of Speedy / RINGO, but also the fact that iron chelating salicylidene acylhydrazides interact with Fe + 2, leading to an increase in PTEN activity, as well as PI3K not interacting with PIP3. Although it was observed that these chemicals did not affect the MAPK pathway, significant results were obtained. As a result, ME0055 and ME0053 chemicals increased caspase-3 activity by 59.7% and 210% in SH-SY5Y cancer cells, respectively. As a result of this study, it has been concluded that use of synthetic iron chelators on MAPK and Akt signaling pathways, which play an important role in carcinogenesis and Speedy / RINGO, which is a protein in cell-cycle regulation will have a significant effect on cancer treatment. However, it was thought that the relationship between this study and the molecular mechanisms responsible for iron metabolism and carcinogenesis may need to be studied by identifying more target molecules in other cancer cell lines.