Prostat kanseri hücre dizininde fotodinamik ve sonodinamik tedavilerin etkisi
The efficiency of photodynamic and sonodynamic therapies on prostate cancer cell lines
Yazar: MEHRAN AKSEL
Danışman: PROF. DR. MEHMET DİNÇER BİLGİN
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Gen ifadesi = Gene expression ; Hücre dizisi = Cell line ; Metilen mavisi = Methylene blue ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Prostat hastalıkları = Prostatic diseases ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms ; Radyoterapi = Radiotherapy ; Ultrasonik tedavi = Ultrasonic therapy

Özet:
Bu çalışmanın amacı, prostat kanseri tedavisinde metilen mavisi veya fiyorbid a-aracılı sonodinamik, fotodinamik ve sonofotodinamik tedavilerin olası antitümör etkilerinin ve etki mekanizmalarının in vitro incelenmesidir. Sonodinamik ve sonofotodinamik tedaviler yeni tür noninvaziv yöntemler olup kanser tedavisinde önemli bir yere sahip olacağı düşünülmektedir. Bu bağlamda, tedavilerin hücre canlılığı üzerine etkileri MTT testi ile apoptotik morfolojik değişimler hoechst/propidiyum iyodid boyamayla, apoptotik yolakta ve wnt sinyal yolağında bulunan proteinlerin miktarları western blot yöntemiyle ve bu yolaklardaki proteinlerin gen düzeyindeki ekspresyonlarına etkileri RT-PCR analizi ile incelenmiştir. Ayrıca, tedavi sonrası hücrelerdeki reaktif oksijen türlerinin miktarı ile antioksidan sistemlerdeki değişimler biyokimyasal yöntemlerle incelenmiştir. Sonuçlara göre tek başına ışık veya ultrases uygulamasının kontrole nazaran hücre canlılığına etkisi yokken, uygulanan tedavilerin hücre canlılığını azalttığı belirlenmiştir. Ayrıca, kontrol hücrelerine nazaran tedavi gruplarında apoptotik hücrelerin sayısının önemli oranlarda arttığı gözlenmiştir. Uygulanan tedavilerin hücrelerde kaspaz-8, kaspaz-3, Parp ve Bax proteinlerinin seviyelerinde artışa, kaspaz-9 ve bcl2 protein seviyelerinde azalmalara yol açtığı gözlenmiştir. RT-PCR sonuçlarına göre wnt sinyal yolağındaki proteinlerin gen düzeyinde ekspresyonlarının uygulanan tedavilerle değiştiği gözlenmiştir. Ayrıca, uygulanan tedavilerin prostat kanser hücrelerinde ROS ve MDA seviyelerinde artış, GSH, CAT ve SOD seviyelerinde azalmaya neden olduğu tespit edilmiştir. Sonuç olarak prostat kanseri tedavisinde sonodinamik, fotodinamik ve sonofotodinamik tedavilerin umut verici etkilere sahip olduğu ve bu etkilerin hücre içi ROS miktarı ile indüklenen apoptoz ve wnt yolağı ile ilişkili olabileceği gösterilmiştir.

Abstract:
This study aims to investigate the antitumor effects and possible mechanisms of methylene blue and pheophorbide a-mediated photodynamic, sonodynamic and sonophotodynamic therapies on prostate cancer cell lines in vitro. Sonodynamic and sonophotodynamic therapies are new noninvasiv methods and may occupy an important area in cancer therapy. Regarding this aim, cell viability was examined by MTT test, apoptotic morphological changes by hoechst/propidium iodide staining, the amount of the proteins in the apoptotic and Wnt signalling pathway by western blotting method and Wnt protein expression levels by RT-PCR method. Furthermore, reactive oxygen species levels and antioxidant changes after treatments in cells were investigated by using biochemical methods.
According to the results, light or ultrasound application had no effect on cell viability compared to control, while treatments were found to reduce cell viability. Besides, there was a significant increase in the apoptotic cell populations in treatment groups compared with the control group. After photodynamic, sonodynamic and sonophotodynamic treatments, caspase-8, caspase-3, Parp and Bax protein levels were increased however caspase-9, and Bcl2 levels were decreased. Wnt protein gen expression levels also changed in treatment groups. Moreover, treatments led to an increase in ROS and MDA levels, but a decrease in GSH, CAT and SOD levels. In conclusion, it has been shown that sonodynamic, photodynamic and sonophotodynamic treatments have promising effects in the treatment of prostate cancer and these effects are associated with intracellular ROS induced apoptosis and could be releated with Wnt pathway.