A549 kanser hücrelerinde kemoterapötiklerle indüklenen senesenste teofilinin sekretom gelişimi üzerindeki etkisi
Effect of theophylline on secretome development in senescencent A549 cancer cells induced by chemotherapeutics
Yazar: ESİN KARGIOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. AYSUN ÖZDEMİR
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Neoplazmlar = Neoplasms ; Sekretom = Secretome ; Senesens = Senescence ; Teofilin = Theophylline ; İlaç tedavisi = Drug therapy

Özet:
Hücresel senesens; çeşitli stres faktörlerine maruz kalan hücrelerin geri dönüşümsüz olarak proliferasyonunun durması halidir. Hücresel senesensin altında yatan mekanizmaların kansere karşı korunmada önemli olduğu düşünülmektedir. Sitotoksik etkili kemoterapötik ajanlar, kanser hücrelerini ortadan kaldırmak için yüksek konsantrasyonlarda kullanılırlar. Aynı ajanların düşük konsantrasyonları kanser hücrelerinde senesensi indüklediği bilinmektedir. Senesens hale gelen kanser hücreleri kanser mikroçevresine çeşitli faktörler salgılar. Mikroçevreye salgıladıkları bu faktörlere senesens ile ilişkili sekretom (SASP) denilmektedir. Terapi ile indüklenen senesent hücre sekretomunun kanser hücresinde tümörigenezi artırdığı, kanser hücrelerinin invazyonuna ve metastaz yapmasına neden olduğu bilinmektedir. Bu sebeple kanser hücrelerinde senesensin oluşum mekanizmasının ve senesent hücrelerin sekretomunun çevre hücreler üzerindeki etkilerinin ortaya çıkartılması kanser tedavisi açısından önem taşımaktadır. Bu amaçla kanser tedavisinde adjuvan tedavi şekli olarak senoterapötik ajanların (senesent hücreleri seçici olarak öldüren senolitik etkili ve senesens hücre sekretomunu inhibe eden senomorfik etkili) keşfi üzerine yoğun çalışmalar gerçekleştirilmektedir. Teofilin terapötik konsantrasyonlarda bronkodilatör, antiinflamatuvar, immünomodülatör etkiler gösteren, çok uzun yıllardır, astım ve obstrüktif solunum yolu hastalarında kullanılan bir ilaçtır. Terapötik konsantrasyondan daha düşük konsantarsyonlarda ise teofilinin HDAC'ın (histon deasetilaz) aktivasyonunu indüklediği ve inflamatuvar genlerin ekspresyonunu baskılayarak makrofajlardan interlökin sekresyonunu inhibe ettiği bilinmektedir. Bu tez çalışmasında, A549 kanser hücrelerinde kemoterapötik ajan olan doksorubisin ile indüklenen senesenste, teofilinin sekretom gelişimi üzerindeki olası etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bulgularımız teofilinin, 300 nM doksorubisin ile indüklenen senesens gelişiminde etkisinin olmadığını göstermiştir. Teofilinin senesens kanser hücre sekresyonuna etkisini incelemek için, kanser hücrelerinde ilk olarak senesens indüklenmiş, indüksiyon sonrası hücrelere teofilin uygulanmıştır. Toplanan hücre sekretomunda IL-6 ölçümü gerçekleştirilmiş ve teofilinin, senesent hücre sekresyonundaki IL-6 sitokinini azalttığı bulunmuştur. Sonuç olarak, bulgularımız teofilinin senomorfık bir ajan olduğunu göstermiştir. Fakat teofilinin SASP üzerindeki bu etkisinin fonksiyonel sonucunun anlaşılabilmesi için daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.

Abstract:
Cellular senescence is the state of irreversible cessation of proliferation of cells exposed to various stress factors. The mechanisms underlying cellular senescence are thought to be important in protecting against cancer. Cytotoxic chemotherapeutic agents are used in high concentrations to eliminate cancer cells. Low concentrations of the same agents are known to induce senescence in cancer cells. Senescent cancer cells secrete various factors into the cancer microenvironment. These factors that they secrete into the microenvironment are called senescence-associated secretome (SASP). It is known that therapy-induced senescent cell secretome increases tumorigenesis in cancer cells and causes invasion and metastasis of cancer cells. For this reason, it is important for cancer treatment to reveal the mechanism of senescence formation in cancer cells and the effects of the secretome of senescent cells on surrounding cells. For this purpose, intensive studies are carried out on the discovery of senotherapeutic agents (senolytic effect that selectively kills senescent cells and senomorphic effect that inhibits senescence cell secretome) as an adjuvant treatment modality in cancer treatment. Theophylline is a drug that shows bronchodilator, anti-inflammatory and immunomodulatory effects at therapeutic concentrations and has been used for many years in asthma and obstructive respiratory patients. It is known that at concentrations that are lower than the therapeutic concentration, theophylline induces the activation of HDAC (histone deacetylase) and inhibits interleukin secretion from macrophages by suppressing the expression of inflammatory genes. In this thesis, it was aimed to investigate the possible effect of theophylline on the secretoma development in chemotherapeutic agent doxorubicin induced senescence in A549 cancer cells. Our findings showed that theophylline had no effect on doxorubicin (300 nM) induced senescence. To investigate the effect of theophylline on senescence cancer cell secretion, firstly, senescence was induced in cancer cells, and the cells were treated by theophylline after induction. IL-6 measurement was performed in the collected cell secretome and it was found that theophylline decreased the IL-6 cytokine in senescent cell secretion. In conclusion, our findings showed that theophylline is a senomorphic agent. However, more studies are needed to understand the functional outcome of this effect of theophylline on SASP.