Sıçan kolon kanserinde seçili COX-2 inhibitörlerinin antiproliferatif etkinliklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of antiproliferative efficacy of selected COX-2 inhibitors in rat colon cancer
Yazar: SOLMAZ SUSAM
Danışman: PROF. DR. NEVİN İLHAN
Fırat Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Diklofenak = Diclofenac ; Hayvan deneyleri = Animal experimentation ; Kolon hastalıkları = Colonic diseases ; Kolon neoplazmları = Colonic neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Prostaglandin-endoperoksit sentazlar = Prostaglandin-endoperoxide synthases ; Selekoksib = Celecoxib ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Kolorektal kanser (KRK) dünya çapında üçüncü en yaygın kanser türü olup çevresel ve genetik faktörlerden oluşan karmaşık bir etiyolojiye sahiptir. 1,2 Dimetilhidrazin (DMH), iyi bilinen ve deneysel kolon karsinogenez modeli oluşturmada yaygın olarak kullanılan bir ajandır. KRK'ların erken teşhisi ve tedavisi, sağkalımı artırmak için önemlidir. Non-steroid anti-inflamatuvar ilaçlar (NSAİİ'ler), tümör gelişimini ve hücresel proliferasyonu bloke etme kabiliyetleri nedeniyle çeşitli kanser türlerine karşı kullanılan yeni kemopreventif ajanlar olarak karşımıza çıkmaktadırlar. Bu çalışmada, deneysel KRK modelinde iki NSAİİ'nin (Diklofenak ve Selekoksib) tümör gelişimi ve hücre proliferasyonu üzerindeki kemopreventif etkilerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Wistar türü sıçanlar dört gruba ayrılmıştır. Grup 1'deki sıçanlara ilk 12 hafta boyunca 1 mL DMSO ve 1 mM EDTA, kalan 13 hafta boyunca sadece DMSO uygulanmış ve bu grup kontrol grubu olarak belirlenmiştir.  25 mg/kg dozundaki DMH haftada 1 kez olmak üzere subkutan yolla ilk 12 hafta boyunca uygulanmış, deney süresi boyunca da 1 mL DMSO günlük olarak oral gavaj yöntemiyle uygulanmıştır ve bu grup kolon kanser grubu olarak belirlenmiştir. Grup 3 ve 4'e, grup 2'deki gibi DMH uygulanmıştır. Bununla birlikte, Grup 3'teki sıçanlara her gün 25 hafta oral gavaj yoluyla diklofenak (8 mg/kg vücut ağırlığı) ve grup 4'teki sıçanlara ise selekoksib (6 mg/kg vücut ağırlığı) uygulanmıştır. Serum CEA, HIF-1α, PCNA ve Ki-67'nin düzeyleri ELISA yöntemi ile belirlenmiştir. PTEN, PI3K ve Akt ekspresyonunu tespit etmek için Western blot analizi kullanılmıştır. DMH uygulamasının ardından CEA, HIF-lα, PCNA ve Ki-67 düzeylerinin arttığı gözlenmiştir. Seçilen kemoprevetif ajanların uygulandığı gruplarda ise bu parametrelerin düzeylerinin normale yakın değere indiği gözlenmiştir ki bu durum diklofenak ve selekoksibin anti-kanserojen etki sergilediğini düşündürmektedir. Western blot analiziyle DMH uygulamasının PTEN kaybına yol açtığı, PI3K ve Akt protein ekspresyon düzeylerini ise artırdığı sonucuna varılmıştır. Bununla birlikte, diklofenak ve selekoksib uygulanan sıçanlarda, PTEN protein ekspresyonunun belirgin şekilde arttığı, PI3K ve Akt protein ekspresyonlarının ise azaldığı saptanmıştır. Elde edilen bu bulgulardan, seçici olmayan veya seçici COX-2 inhibitörlerinin, kanser gelişimine ve DMH kaynaklı hücre proliferasyonunun baskılanmasına karşı koruyucu etki gösterdiği düşünülmektedir.

Abstract:
Colorectal cancer (CRC) is the third most common cancer worldwide and has a complex aetiology consisting of environmental and genetic factors. The dimethyhydrazine (DMH) is an agent well-established, and widely used for experimental colon carcinogenesis. Early diagnosis and treatment of CRCs are of importance for improving the survival. Non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) are emerging as novel chemopreventive agents against a variety of cancers owing to their capability in blocking the tumor development and cellular proliferation. In the present study, it was aimed to evaluate the chemopreventive effects two NSAIDs (diclofenac and celecoxib) on tumor development and proliferation in experimental CRC model. Wistar rats divided into four groups. Rats in group 1 received 1 mL DMSO and 1 mM EDTA for initial 12 weeks and treated with only DMSO for remaining 13 weeks served as control. Group 2 rats received DMH (25 mg/kg body weight) once a week subcutaneously for the first 12 weeks and treated with 1 mL DMSO throughout experimental period which represent the colon cancer bearing rats. Group 3 and 4 received DMH as in group 2. In addition, Group 3 rats received diclofenac (8 mg/kg body weight) and group 4 received celecoxib (6 mg/kg body weight) via oral gavage 25 weeks every day. The serum levels of CEA, HIF-1α, PCNA, and Ki-67 were determined by ELISA. Western blot analysis was utilized to detect the expression of the PTEN, PI3K and Akt. The levels of CEA, HIF-1α, PCNA and Ki-67 increased following DMH treatment. Administration of the selected chemoprevetive agents significantly returned these levels to near normal, which points out the anti-carcinogenic efficacy of diclofenac and celecoxib. Western blot analysis revealed that treatment with DMH lead to loss of PTEN and also elevate PI3K and Akt protein expression levels. The findings also revealed that rats received diclofenac and celecoxib treatment show markedly increased PTEN protein expression and decreased PI3K and Akt protein expressions. These results indicate that the nonselective or selective COX-2 inhibiting agents protects against the development of major forms of cancer and suppress DMH induced cell proliferation.