Bazı liken asitlerinin antimigrasyon etkisinin karaciğer ve akciğer kanseri hücre hatlarında PI3K/AKT/mTOR ve WNT/β-KATENİN  yolakları üzerinden araştırılması
Investigation of the anti-migration effect of some lichen acids on PI3K/AKT/mTOR and WNT/β-CATENIN pathways in liver and lung cancer cell lines
Yazar: BERNA HUKKAMLI
Danışman: PROF. DR. HARUN BUDAK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Genetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Genetik = Genetics

Özet:
Amaç: Bu tez kapsamında, akciğer (A549) ve karaciğer (HepG2) kanserleri üzerindeki sitotoksik etkisi belirlenmiş difraktaik, vulpinik ve evernik liken asitlerinin, migrasyon, invazyon ve metastaz başta olmak üzere kanserin birçok karakteristik özelliğinin ortaya çıkmasında kritik rol oynayan WNT/β-KATENİN ve PI3K/AKT/mTOR sinyal yolakları üzerindeki etkisi araştırılmıştır.
Yöntem: A549 ve HepG2 hücre hatları, önceden belirlenen IC50 konsantrasyonlarında difraktaik, vulpinik ve evernik asitle zaman ve doza bağlı olarak muamele edildi. Liken asitleri ile muamele edilmiş hücre hatlarında WNT/β-KATENİN yolağı genleri olan WNT2, AXIN1, DVL1, CTNNB1, TCF4, MYC, CDK1, CCND1 ve PI3K/AKT/mTOR sinyal yolağı genleri AKT, mTOR, PI3K ve PTEN'nin kantitatif ekspresyon seviyeleri Real Time PCR analizi ile belirlendi. WNT/β-KATENİN ve PI3K/AKT/mTOR sinyal yolaklarında kritik role sahip hedef proteinlerin ekspresyon değişimleri western blot analizi ile belirlendi. Ek olarak, WNT/β-KATENİN sinyal yolağı düzenleyicilerinden biri olan CSNK1E enziminin miktarı ELISA metoduyla belirlendi.
Bulgular: Difraktaik ve vulpinik asidin A549 hücre hattında WNT/β-KATENİN ve PI3K/AKT/mTOR yolakları üzerine etkisini özellikle protein seviyeleri üzerinden gösterdiği görülmüştür. Evernik asidin ise bu hücre hattında, yolak bileşenlerini hem gen hem de protein seviyesinde hedef almakla birlikte hücre döngüsü düzenleycilerinin gen ekspresyonunu önemli derecede azalttığı belirlenmiştir. HepG2 hücre hattında ise difraktaik ve vulpinik asidin her iki yolak üzerinde gen ve protein seviyesinde etkili olduğu, evernik asidin ise daha az sayıda bileşeni etkilediği görülmüştür.
Sonuç: Bu bulgular, üç liken asidinin de A549 hücre hattında WNT/β-KATENİN ve PI3K/AKT/mTOR yolaklarına ait farklı bileşenleri gen ve/veya protein seviyesinde spesifik olarak etkileyerek antimigrasyon potansiyellerini ortaya koyduğunu göstermiştir. HepG2 hücre hattında ise difraktaik ve vulpinik asidin her iki yolakta kritik gen ve proteinlerin seviyesinde etkili olduğu açıkça görülmüştür. Diğer liken asitleriyle karşılaştırıldığında, evernik asidin, antimigrasyon ve antiproliferatif aktivitesini desteklemek için bu yolakların sadece birkaç bileşenini hedef aldığı ve bu etkilerini araştırılan sinyal yolaklarından farklı bir mekanizma ile gerçekleştiriyor olabileceği belirlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: HepG2, A549, PI3K/AKT/mTOR yolağı, WNT/β-KATENİN yolağı, antimigrasyon, antikanser

Abstract:
Purpose: In this thesis, the effects of diffractaic, vulpinic and evernic lichen acids, whose cytotoxic effects on lung (A549) and liver (HepG2) cancers have been determined, on WNT/β-CATENIN and PI3K/AKT/mTOR signaling pathways, which play a critical role in the emergence of many characteristic features of cancer, especially migration, invasion and metastasis, were investigated.
Methods: A549 and HepG2 cell lines were treated with diffractic, vulpinic, and evernic acids at the determined IC50 concentrations in a time- and dose-dependent manner. The quantitative expression levels of WNT2, AXIN1, DVL1, CTNNB1, TCF4, MYC, CDK1, CCND1, and PI3K/AKT/mTOR signaling pathway genes AKT, mTOR, PI3K and PTEN were investigated by Real Time PCR analysis. Expression changes of target proteins with critical roles in WNT/β-Catenin and PI3K/AKT/mTOR signaling pathways were examined by western blot analysis. In addition, the amount of CSNK1E enzyme, one of the regulators of WNT/β-Catenin signaling pathway, was determined by ELISA method.
Findings: In the A549 cell line, diffractaic and vulpinic acid showed effects on the WNT/β-Catenin and PI3K/AKT/mTOR pathways, especially at the protein level, whereas evernic acid targeted pathway components at both gene and protein levels and significantly decreased cell cycle regulator gene expression. In HepG2 cell line, diffractic and vulpinic acid were effective on both pathways at gene and protein levels, while evernic acid affected fewer components.
Results: These findings demonstrated that all three lichen acids revealed their antimigration potential by specifically affecting different components of the WNT/β-Catenin and PI3K/AKT/mTOR pathways at the gene and/or protein level in the A549 cell line. In the HepG2 cell line, it was clearly demonstrated that difractaic and vulpinic acid were effective at the level of critical genes and proteins in both pathways. Evernic acid, when compared to other lichen acids, targeted only a few components of these pathways to support its antimigration and antiproliferative activity and may be exerting these effects through a mechanism different from these signaling pathways.
Keywords: HepG2, A549, PI3K/AKT/mTOR pathway, WNT/β-Catenin pathway, antimigration, lichens