Kemoterapötik ajan karboplatin'in zar lipitleri ile etkileşimi
Interaction of the chemotherapeutic agent carboplatin with membrane lipids
Yazar: AYGÜL KINA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SEVGİ TÜRKER KAYA
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyofizik = Biophysics

Özet:
Küçük hücre dışı akciğer kanseri tipi tedavisinde kullanılan Karboplatin (KAR), deoksiribonükleik asit tamir mekanizmasının etkinleştirilmesini engeller ve hücrenin apoptoza girmesine neden olur. Aktivitesini hücre içinde gösterdiğinden KAR'ın hücre zarı lipitleri ile etkileşiminin incelenmesi onun etkinliğinin belirlenmesi açısından önem taşımaktadır. Bu çalışmada amaç KAR'ın gerçek zar sistemlerinde meydana getirebileceği yapısal ve fonksiyonlar değişimleri, model zar kullanarak anlamaya çalışmaktır. Bu doğrultuda, hücre zarında yaygın olarak bulunan fosfatidilkolin (PC) ve sfingomiyelin (SM) lipit bileşenlerinden oluşturulmuş lipozomlar ile farklı konsantrasyonlardaki (%1-5-10-20-30) KAR'ın etkileşimi Diferansiyel Tarama Kalorimetresi (DSC) ve Fourier Dönüşüm Kızılötesi (FT-IR) Spektroskopisi ile incelendi.
DSC çalışmalarında, KAR etkisi ile SM lipozomunda, Tm, CU ve ΔHC değerlerinde azalma; PC lipozomunda ise, Tm, CU ve ΔHC değerlerinde artma tespit edildi. FT-IR sonuçları %30 mol KAR konsantrasyonun PC lipozomunda CH3 asimetrik (2960 cm-1), CH2 simetrik (2850 cm-1), CH2 asimetrik (2920 cm-1), C=O ester (1740 cm-1) ve PO-2 asimetrik (1080 cm-1) gerilme band frekanslarında azalmaya neden olurken, SM lipozomunda CH3 asimetrik, CH2 simetrik ve CH2 asimetrik band frekanslarında artışa, C=O ester band frekansında azalmaya ve PO-2 asimetrik gerilme band frekansında önemli bir değişikliğe neden olmadığı bilgisini verdi. SM ve PC lipozomları için CH2 asimetrik band genişliğinde artma bulundu. Tüm bu verilere göre KAR'ın PC lipozomunun hidrofilik bölgesiyle ve SM lipozomunun hidrofobik bölgesi ile daha fazla etkileşime girdiği tespit edildi. Çalışmadan elde edilen veriler sayesinde KAR'ın SM lipitlerine daha yüksek afinitesinin olduğu ve düşük konsantrasyonlar da bile SM'nin yoğunlukta olduğu zar yapı ve fonksiyonunu etkileyeceği bulgusuna varılmıştır.

Abstract:
Carboplatin (CAR), containing platinum is a chemotherapy drug used for the treatment of non-small cell lung cancer types prevents deoxyribonucleic its repair mechanisms from being activated, and in turn causes the cell to enter apoptosis. The aim of the current study is to obtain information about possible structural and functional effects on real membrane systems of KAR by utilizing of model membrane systems. For this purpose, the interactions of CAR at varying concentrations (1-5-10-20-30 mol%) with liposomes formed by lipid components such as phosphatidylcholine (PC) and sphingomyelin (SM), which are common in the cell membrane, were investigated using Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared (FT-IR).
DSC data showed that with the addition of CAR there was a decrease in Tm, CU and ΔHC values in SM liposomes but an increase in PC liposomes. FT-IR results revealed that, CAR at the concentration of 30 mol% causes a decrement in the frequencies of the CH2 asymmetric (2920 cm-1), CH2 symmetric (2850 cm-1), C=O (1740 cm-1) and PO2- asymmetric (1080 cm-1) modes in PC liposomes. On the other hand, in SM liposomes an increment in the CH2 asymmetric, CH2 symmetric and C=O bands frequency but no significant change in PO2- asymmetric band. According to all corresponding findings, CAR interacts more hydrophilic regions of PC but hydrophobic parts of SM. All obtained data indicates that CAR has a higher propensity to SM lipids in comparison to PC's, which may further affect membrane structure and function even at low concentrations.