Testis kanserinde bleomisinin indüklediği oksidatif stresin ve N-asetil sistein'in hücre membran lipid profili üzerindeki etkileri
Effect of bleomycin induced oxidative stress and N-acetyl cysteine on membrane lipid profile of testicular cancer
Yazar: AYŞEGÜL ÇÖRT
Danışman: PROF. DR. TOMRİS ÖZBEN TOMASİ
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Bleomisin = Bleomycin ; Germ hücreleri = Germ cells ; Membran lipidleri = Membrane lipids ; Membran proteinleri = Membrane proteins ; N-asetilsistein = N-acetylcysteine ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Testiküler neoplazmlar = Testicular neoplasms ; Testis = Testis

Özet:
Testis kanseri 15-44 yaş arası erkeklerde çok yaygındır. Bleomisin testiküler germ hücre tümörüne sahip hastalarda kemoterapi tedavisinde kullanılır. Bleomisin oksijen radikalleri meydana getirerek kanser hücrelerinde DNA zincirinin oksidatif olarak kırılmasını sağlar. Yapısal olarak büyük miktarda tekli doymamış (MUFA) ve çoklu doymamış (PUFA) yağ asitlerinden meydana gelen hücre membranları oksidatif atağa karşı oldukça hassastır. Hücre membranına zarar verebilen trans yağ asidi izomerleri hücre membranında bulunan yağ asidlerinin serbest radikal süreci sonucu izomerizasyonu ile oluşur. Antioksidanlar sağlıkta ve hastalıkta aşırı serbest radikal oluşumunu ve reaksiyonlarını önlemek için besinsel ek gıdaların içerisinde sıklıkla kullanılan katkı maddeleridir. Literatürde bleomisin ve/veya N-Asetil-L-Sistein (NAC)'in testis germ hücre tümörlerinde membran lipid profili ve oksidatif stres üzerine etkisini araştıran bir çalışma bulunmamaktadır.  
Yağ asidi analizi için 24 saat Bleomisin, NAC, Bleomisin+NAC ile inkübe edilmiş NTera-2 testis kanser hücrelerinde membran lipid izolasyonu, ekstraksiyon, metil esterlerine türevlendirme ve gaz kromatografi aracılığı ile karakterizasyon basamakları sırası ile uygulandı. NTera-2 hücrelerinde tiyobarbütirik asid reaktif maddesi (TBARS), 8-izoprostan ve lipid hidroperoksid seviyelerini belirleyerek Bleomisin'in ürettiği oksidatif stres üzerine NAC'in etkisini araştırdık. 
Bleomisin membranın doymuş yağ asidi (SFA) yüzdesini arttırırken, MUFA ve PUFA yüzdesinin azalmasına neden oldu. Bleomisin oleik asid ve araşidonik asid trans lipid izomerlerinin anlamlı düzeyde artmasına neden oldu. Bleomisin NTera-2 hücrelerinde TBARS, 8-izoprostan ve lipid hidroperoksid seviyelerinin artmasına neden oldu. Bleomisin'in NAC ile birlikte inkübasyonu ise Bleomisin'in artmasını sağladığı trans yağ asidi ve oksidatif stresi azalttı.
Bulgularımıza dayanarak testis kanser hastalarında Bleomisin'in NAC ile birlikte kullanılmasından kaçınılmalı ya da en azından tedavisi sırasında dikkatle izlenmelidir. Lipidom analizi sonuçları Bleomisin'in indüklediği yağ asidi yeniden düzenlenmesinin rolü ve membranın önemini ortaya koyarken hücre cevabının ve testiküler germ hücre tümörleri gibi hastalıkların etkilenmesine yönelik lipid-tabanlı stratejilerin potansiyelini göstermektedir. Bunun sonucunda testiküler kanser hücrelerinde yağ asidi profili çalışmaları hastalık ve hastalığın ilerlemesi ile ilişkili lipid biyo-belirteçlerinin tanımlanması için kullanılabilir.

Abstract:
Testicular cancer is a very common cancer in males aged 15–44 years.  Bleomycin is used in chemotherapy regimens in the treatment of patients having testicular germ-cell tumor.  Bleomycin generates oxygen radicals, induces oxidative cleavage of DNA strand in cancer cells. Cell membranes, which are structurally made up of large amounts of mono (MUFA) and poly (PUFA) unsaturated fatty acids are highly susceptible to oxidative attack. Trans fatty acid isomers which are able to perturb cell membrane arrangement are formed by the isomerization of fatty acids in cell membranes due to an endogenous free radical process. Antioxidants are widely used as ingredients in dietary supplements in health and disease to prevent excess free radical formation and reactions. There is no study in the literature investigating the effects of Bleomycin and/or N-Acetyl-L-Cysteine (NAC) on membrane lipid profile and oxidative stress in testicular germ cell tumors. 
Fatty acid analysis was performed in the NTera-2 testicular cancer cells incubated for 24h with Bleomycin, NAC, Bleomycin +NAC applying ordinary steps of membrane lipid isolation, extraction, derivatization to methyl esters and characterization by gas chromatography. We studied effects of NAC on oxidative stress produced by Bleomycin by determining thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), 8-isoprostane and lipid hydroperoxide levels in NTera-2 cells.
Bleomycin increased the saturated fatty acid (SFA) percentage of membrane lipids, whereas decreased the percentage of MUFA and PUFA. Bleomycin led to a significant increase in trans lipid isomers of oleic and arachidonic acids. Bleomycin increased 8-isoprostane, TBARS and lipid hydroperoxide levels in NTera-2 cells. Co-incubation with NAC significantly decreased trans fatty acid and oxidative stress levels increased by Bleomycin. 
On the basis of our findings, we may propose that concurrent use of NAC with Bleomycin should be avoided, or at least followed carefully during conventional treatment of testicular cancer patients. The results of lipidome analysis highlight the role of the Bleomycin induced fatty acid remodeling, membrane asset and suggest the potential of lipid-based strategies for influencing cell response and fate in human diseases, such as testicular germ cell tumors. Thus, study of fatty acid profiles in testicular cancer cells may be used to define lipid biomarkers associated to disease and progression.