Mide kanserinde oksidatif stresin NRF3, POMP ve otofajik gen ekspresyonları üzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of oxidative stress on NRF3, POMP and autophagıc gene expressions in gastric cancer
Yazar: ERNA ÇOPUROĞLU
Danışman: PROF. DR. MELİHA BURCU IRMAK YAZICIOĞLU
Haliç Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoteknoloji ve Genetik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Genetik = Genetics ; Onkoloji = Oncology

Özet:
Mide kanseri dünya çapında beşinci sırada görülen ve kansere bağlı ölümlerde ise üçüncü sırada yer alan malign bir tümördür. Oksidatif stres, hücrede oksidanlar ve antioksidanlar arasındaki dengesizlik durumudur. Hücrede artan reaktif oksijen türevleri (ROS), hücresel hasara neden olarak kanser gelişimine katkıda bulunur. Antioksidanlar tarafından oksidatif stresin baskılanması hücresel homeostazın sağlanması açısından son derece önemlidir. Propolisin başlıca bileşenlerinden olan kafeik asit fenetil ester (KAFE) anti-kanser ve antioksidan etkilere sahip olan flavonoid bir bileşiktir. Cap'n collar (CNC) protein ailesine ait olan NRF1, NRF2 ve NRF3 hücresel stres faktörlerine karşı aktive olan transkripsiyon faktörleridir. NRF3'ün fizyolojik rolleri henüz netlik kazanmamıştır. Kanser hücrelerinde NRF3'ün yüksek düzeyde eksprese olduğu bilinmektedir. Proteozom olgunlaşma proteini (POMP), bir şaperon görevi görerek 20S proteozomun biyogenezinden sorumludur. Otofaji; besin eksikliği, hipoksi ve oksidatif stres gibi stres faktörleri sonucu aktive olan kendi kendini yok etme mekanizmasıdır. Bu tez çalışmasında, ilk defa hidrojen peroksit aracılı oksidatif stres koşulları oluşturulmuş AGS ve MKN-45 mide kanseri hücrelerine bir antioksidan olan KAFE uygulaması yapılarak oksidatif stresin baskılanması ve her iki uygulama grubunda da NRF3, POMP ve Beclin-1 gen ekspresyonlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Hidrojen Peroksitin hücreler üzerindeki sitotoksitesi MTT analizi ile tespit edilmiştir. AGS ve MKN-45 hücreleri uygun koşullarda kültüre edilmiş, sonrasında hücrelere hidrojen peroksit ve antioksidan olan KAFE uygulanmıştır. Uygulama yapılmış AGS ve MKN-45 hücrelerinde gerçek-zamanlı polimeraz zincir reaksyionu yöntemiyle NRF3, POMP ve Beclin-1 ekspresyonları incelenmiştir. Bulgularımız, her iki hücre hattında da oksidatif stres koşullarında, NRF3 gen ekspresyonlarının azaldığını, POMP ve Beclin-1 gen ekspresyonlarının arttığını göstermiştir. Antioksidan KAFE ile oksidatif stresin baskılanmasının ardından her iki hücre hattında da NRF3 gen ekspresyonları artarken, Beclin-1 gen ekspresyonları azalmıştır. POMP gen ekspresyonları ise oksidatif stres koşullarında olduğu gibi artış göstermiştir. Sonuçlar, mide kanserinde yüksek düzeyde eksprese olduğu bilinen NRF3'ün, oksidatif stres koşullarında da mide kanserinde bir onkogen olarak rol alabileceğini ve NRF3 tarafından doğrudan indüklediği bilinen POMP'nin stres koşullarında ekspresyonlarının artmasının mide kanseri hücrelerinde apoptotik mekanizmaları aktive edebileceğini düşündürmektedir. Bununla birlikte, oksidatif stres koşullarının mide kanseri hücrelerinde Beclin-1 gen ekspresyonlarını arttırmasının otofaji mekanizmalarını aktive ederek mide kanserinde sağ kalımı arttırabileceğini de düşüdürmektedir.

Abstract:
Gastric cancer is a malignant tumor that is seen in the fifth place worldwide and in the third place in cancer-related deaths. Oxidative stress is a state of imbalance between oxidants and antioxidants in the cell. Increased reactive oxygen derivatives (ROS) in the cell contribute to the development of cancer by causing cellular damage.Suppression of oxidative stress by antioxidants is extremely important for maintaining cellular homeostasis. Caffeic acid phenethyl ester (CAPE), one of the main components of propolis, is a flavonoid compound with anti-cancer and antioxidant effects. NRF1, NRF2 and NRF3, which belong to the Cap'n collar (CNC) protein family, are transcription factors that are activated against cellular stress factors. The physiological roles of NRF3 are not yet clear. It is known that NRF3 is highly expressed in cancer cells. Proteosome maturation protein (POMP) is responsible for the biogenesis of the 20S proteosome by acting as a chaperone. Autophagy; It is a self-destruct mechanism activated as a result of stress factors such as nutrient deficiency, hypoxia and oxidative stress. In this thesis, it was aimed to suppress oxidative stress by applying CAPE, an antioxidant, to AGS and MKN-45 gastric cancer cells, in which hydrogen peroxide-mediated oxidative stress conditions were created for the first time, and to examine NRF3, POMP and Beclin-1 gene expressions in both treatment groups.The cytotoxicity of Hydrogen Peroxide on cells was determined by MTT analysis. AGS and MKN-45 cells were cultured under appropriate conditions, and then hydrogen peroxide and CAPE, an antioxidant, were applied to the cells. NRF3, POMP and Beclin-1 expressions were investigated by real-time polymerase chain reaction method in treated AGS and MKN-45 cells. Our findings showed that NRF3 gene expressions decreased and POMP and Beclin-1 gene expressions increased in both cell lines under oxidative stress conditions. After suppression of oxidative stress with antioxidant CAPE, NRF3 gene expressions increased in both cell lines, while Beclin-1 gene expressions decreased. POMP gene expressions, on the other hand, increased under oxidative stress conditions. The results suggest that NRF3, which is known to be highly expressed in gastric cancer, may also play a role as an oncogene in gastric cancer under oxidative stress conditions and that the increased expression of POMP, which is known to be directly induced by NRF3, under stress conditions may activate apoptotic mechanisms in gastric cancer cells. However, it also suggests that oxidative stress conditions may increase gastric cancer survival by activating autophagy mechanisms, increasing Beclin-1 gene expressions in gastric cancer cells.