Meme kanser hücre hatlarında, laktat dehidrogenaz inhibisyonunun kemoterapi etkinliği ve kanser metabolizmasındaki rolü
The role of lactate dehydrogenase inhibition in breast cancer cell lines in chemotherapy efficiency and cancer metabolism
Yazar: AHMET YİĞİTBAŞI
Danışman: PROF. DR. NESLİN EMEKLİ
İstanbul Medipol Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Dizi analizi = Sequence analysis ; Laktat dehidrogenaz = Lactate dehydrogenase ; Meme hastalıkları = Breast diseases ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Metabolizma = Metabolism ; İlaç tedavisi = Drug therapy ; İnhibitör = Inhibitor

Özet:
Kanser hücreleri, metabolizmalarını yeniden programlayarak oksidatif fosforilasyon yerine, pürivat üzerinden laktat oluşumunu destekleyerek çoğalmalarını sürdürürler. Warburg etkisi olarak tanımlanan bu durum artmış glikoliz ve β-oksidasyona sonucu kaşeksi ve ölüm ile sonuçlanır. Bu çalışma, kanser metabolizmasının yeniden programlanmasının anahtar düzenleyicisi olarak kabul edilen LDH-A inhibitörü ve CPT1A inhibitör kombinasyonunun etkinliğinin değerlendirilmesini amaçlamaktadır. Bu amaçla kullanılan MCF-7 ve MDA-MB-231 meme kanseri hücre hatlarına LDH-A inhibitörü (sodyum okzamat),β- oksidasyon inhibitörü (etomoxir) ve sodyum okzamat + etomoxir kombinasyonu uygulandı. Uygulanan ajanların tümör enerji metabolizması yönünden etkinliğini ölçmek için gerçek zamanlı Oksijen Tüketim Oranı ve Ekstraselüler Asitlik Oranı mikrofluidik yöntemle ölçüldü. Ayrıca MCF-7 ve MDA-MB-231 hücre lizatlarında Asetil KoA, Laktat, ADP/ATP translokaz, ELIZA yöntemiyle ve oksidatif stres fotometrik olarak tayin edildi. Çalışma sonucuna göre; sodyum okzamat ve etomoxir yalnız başına ve kombine halde kanser hücrelerinde antiproliferatif etki gösterdi (p<0.05). Kontrol grubu ile kıyaslandığında tüm gruplarda yüksek Asetil KoA, düşük laktat, yüksek ADP/ATP translokaz ve yüksek oksidatif stres düzeyleri bulundu (p<0.05). Sodyum okzamat ve Etomoxir kombinasyonunun hücrede glikolitik metabolizmadan oksidatif metabolizmaya önemli bir değişimi sağladığı ve mitokondri fonksiyonlarını iyileştirdiği gözlendi. 
Anahtar Kelimeler: CPT1A, kanser metabolizması, LDH-A inhibitörü, meme kanseri, Warburg etkisi

Abstract:
Cancer cells continue to multiply by reprogramming their metabolism by supporting the formation of lactate via pyruvate instead of oxidative phosphorylation. This situation, which is defined as the Warburg effect, results in increased glycolysis and β-oxidation, resulting in cachexia and death. This study aims to evaluate the efficacy of the combination of LDH-A inhibitor and CPT1A inhibitor, which is accepted as a key regulator of cancer metabolism reprogramming. LDH-A inhibitor (sodium oxamate), β-oxidation inhibitor (etomoxir) and sodium oxamate + etomoxir combination were applied to MCF-7 and MDA-MB-231 breast cancer cell lines used for this purpose. In order to measure the effectiveness of the applied agents in terms of tumor energy metabolism, real-time Oxygen Consumption Rate and Extracellular Acidity Ratio were measured by microfluidic method. In addition, Acetyl CoA, Lactate, ADP/ATP translocase were determined by ELIZA method and oxidative stress photometrically in MCF-7 and MDA-MB-231 cell lysates. According to the results of the study; sodium oxamate and etomoxir alone and in combination showed antiproliferative effects in cancer cells (p<0.05). When compared with the control group, high Acetyl CoA, low lactate, high ADP/ATP translocase and high oxidative stress levels were found in all groups (p<0.05). It was observed that the combination of sodium oxamate and Etomoxir provided a significant change from glycolytic metabolism to oxidative metabolism in the cell and improved mitochondrial functions.
Keywords: Breast cancer, cancer metabolism, CPT1A, LDH-A inhibitor, Warburg effect