Meme kanseri hücre soyunda potasyum kanal blokeri ve viskotoksin A3 kullanılarak paclitaksel'in etkinliğinin arttırılması
Increase of paclitaxel efficacy in breast cancer cell lines with potassium channel blocker 4-aminopyridine and viscotoxin A3
Yazar: ESRA MÜNİRE AYDOĞMUŞ
Danışman: DOÇ. DR. GÜNSELİ AYŞE GARİP
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Aminopiridinler = Aminopyridines ; Iscador A = Iscador A ; Meme kanseri =   ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Paklitaksel = Paclitaxel ; Potasyum kanalları = Potassium channels ; Viskotoksinler = Viscotoxins

Özet:
Amaç: Bu çalışmada, meme kanseri tedavisinde yaygın olarak kullanılan ancak periferik nötropeni gibi yan etkileri olan Paklitaksel'in (PTX) etkinliğinin potasyum kanal blokeri 4-Aminopiridin (4-AP) ve membranda geçirgenlik sağlayan katyonik peptid viskotoksin A3 (Iscador A) kullanılarak arttırılması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Çalışmada, östrojen pozitif MCF-7 (ATCC HTB- 22), östrojen negatif (üçlü negatif) MDA-MB-231 (ATCC HTB-26) ve kontrol olarak fibroblast L-929 (ATCC CCL-1) hücre hatları kullanılmıştır. PTX, 4-AP ve Iscador A'nın (Isc A) ayrı ve beraber kullanımının canlılık üzerinde meydana getirdiği değişimler tripan mavisi ile hücreler sayılarak, akış sitometresinde apoptoz belirlenerek gerçekleştirilmiştir.Hücre döngüsü değişimleri akış sitometresinde, hücre içi kalsiyum (Ca+2) değişimleri Fura-2-AM floresan boya ile, hücre içi potasyum (K+) değişimi floresan PBFI-AM ile ve membran potansiyeli değişimleri DiBAC4(3) ile floresan spektrofotometrede belirlenmiştir, İstatistiksel değerlendirmeler one way ANOVA yöntemi ile yapılmıştır ve p değeri 0.05'ten küçük olan değerler anlamlı kabul edilmiştir.
Bulgular: 4-AP'nin PTX ile beraber kullanımının MCF-7 ve MDA-MB-231 hücrelerinde PTX'in sitotoksisitesini arttırdığı belirlenmiştir. Viskotoksin ile üçlü kullanım sağkalımı %5'e düşürmüştür. 4-AP ve PTX tek başlarına tüm hücre hatlarında hücre içi Ca+2 artışına neden olurken beraber kullanımlarında sadece MCF-7 ve L929 hücrelerinde artış gerçekleşmiş MDA-MB231 hücrelerinde bir değişim gözlenmemiştir. 4-AP tek başına hücre içi K miktarında artışa neden olmuştur. Paklitaksel ise sadece MDA-MB 231 hücrelerinde potasyum artışı meydana getirmiştir. İki ajanın beraber kullanımında K+ artışı görilmüştür. Her hücre hattı ve her uygulama için depolarizasyon gözlemlenmiştir. Hücre döngüsü analizlerinde S fazında yığılma saptanmıştır.
Sonuçlar: Meme kanseri hücre hatlarında 4-AP ve Isc A'nın PTX etkinliğini arttırdığı belirlenmiştir. Bu bulgular klinikte kullanım açısından umut vaat etmektedir.
Anahtar Sözcükler: Meme kanseri, Paklitaksel, 4-Aminopiridin, Iscador A, Membran potansiyeli.

Abstract:
Objective: This thesis aimed to increase the efficacy of Paclitaxel (PTX), used in treatment of breast cancer albeit its side effect like peripheral neutropenia by a combination with potassium channel blocker 4-aminopyridine (4-AP) and the cationic peptide viscotoxin A3 which increases membrane permeability.
Materials and Methods: Estrogen positive MCF-7 (ATCC HTB- 22) and triple negative MDA-MB-231 (ATCC HTB-26) and fibroblast (as control) L-929 (ATCC CCL-1) cell lines were used. Cell survival upon application of single and combination PTX, 4-AP and Isc A was determined by trypan blue exclusion. Apoptotic cells and cell cycle were determined by flow cytometer, intracellular calcium (Ca+2) was determined with Fura-2-AM, intracellular potassium was determined with PBFI-AM and membrane potential was determined with DiBAC4(3) by fluorescent spectrophotometer. Statistical analysis was performed using one way ANOVA and p value <0.05 was accepted as significant.
Results: PTX cytotoxicity increased by combination 4-AP and PTX. A combination of these agents with viscotoxin decreased the survival to 5%. While 4-AP and PTX alone caused an increase in cytosolic Ca2+, a combination caused an increase in MCF-7 and L929 but had no effect on MDA-MB 231. 4-AP alone and in combination with PTX increased K+ levels. Paclitaxel alone caused an increase in K+ only in MDA-MB 231. Membrane potential depolarization for all cell lines with single or combination treatment was observed. Accumulation in S phase was determined in cell cycle measurements.
Conclusion: This study showed that 4-AP and Isc A increased the cytotoxicity of PTX. These results are promising for a combination treatment.
Keywords: Breast cancer, Paclitaxel, 4-Aminopyridine, Iscador A, membrane potential.