Bir kemoterapi ajanı olan paklitakselin kanser kaşeksisi üzerine etkisinin in vitro araştırılması
In vitro investigation of the effect of paclitaxel, A chemotherapy agent, on cancer cachexia
Yazar: ÖZLEM AĞIREL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ CEYDA OKUDU
Haliç Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics
Dizin: Adipoz doku = Adipose tissue ; Glikoproteinler = Glycoproteins ; Kaşeksi = Cachexia ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Paklitaksel = Paclitaxel ; Çinko = Zinc ; İlaç tedavisi = Drug therapy ; İn vitro = In vitro

Özet:
Kaşeksi; geleneksel beslenme desteği ile tamamen geri döndürülemeyen, ilerleyici fonksiyonel bozukluklara yol açan, iskelet kası ve adipoz doku kaybı ile karakterize edilen çok faktörlü bir sendromdur. Kaşeksinin potansiyel biyobelirteçlerinden olan ve AZGP1 (Alpha-2-Glycoprotein 1, Zinc-Binding) geni tarafından kodlanan çinko-α2-glikoprotein (ZAG), adipoz dokuda lipit sentezini düzenleyici bir faktör olarak tanımlanmıştır. Adipoz doku, öncü adipositlerin PPARγ ve C/EBPα gibi transkripsiyon faktörlerinin etkisi ile olgun adipositlere dönüştüğü adipogenez süreci sonucunda oluşmaktadır. AZGP1'in, bu transkripsiyon faktörlerini baskılayarak adipogenezi ve lipit birikimini engellediği bildirilmiştir. Bununla birlikte AZGP1'in, beyaz adipositlerin kahverengi adipositlere dönüşümünü tetiklediği ve kaşekside yağ katabolizmasını arttırarak adipoz doku kaybına katkı sağlayabileceği bildirilmiştir. Kemoterapi spesifik tedavi hasarı oluşturmasının yanı sıra, beslenme ve metabolik durum değişikliklerine neden olarak kaşeksiye doğrudan veya dolaylı olarak katkı sağlayabilir. Paklitaksel birçok kanser türünün tedavisinde sıklıkla kullanılan bir kemoterapötik ajandır. Bu çalışmada, paklitakselin kanser kaşeksisi üzerindeki etkisi, lipit birikimi ve kaşeksi ilişkili AZGP1 geni ifadelenmesi yoluyla araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmada, insan öncü adiposit hücreleri 37°C ve %5 CO2 şartlarında ticari olarak satın alınan öncü adiposit büyüme besiyerinde çoğaltılmıştır. Çoğalan hücreler 12 kuyucuklu hücre kültür tabaklarına 105 hücre/kuyu olacak şekilde ekilmiş ve farklılaşmanın tamamlanma süreci olan 15 gün boyunca 3 gün ara ile 50 nM paklitaksel + farklılaşma besiyeri uygulanmıştır. Uygulama zaman bağımlı olarak 0.gün, 3.gün, 6.gün, 9.gün ve 12.gün paklitaksel + farklılaşma besiyeri şeklinde yapılmıştır. 15. günün sonunda hücrelere lipit birikiminin tespiti için Oil Red O boyama ve gen ifade analizi için total RNA izolasyonu yapılmıştır. Adipogenez sürecinde zaman bağımlı olarak uygulanan paklitakselin AZGP1 gen ifadesine etkisi RT-PCR ile analiz edilmiştir. Çalışma sonucunda, adipogenez sürecinde verilen paklitakselin, insan öncü adipositlerinde farklılaşmayı ve lipit birikimini baskıladığı (p<0.01) tespit edilmiştir. Gen ifade analizi sonucunda AZGP1; 0.gün, 6.gün, 9.gün ve 12.gün sırasıyla 0.42, 0.44, 0.5 ve 0.36 kat daha az ifadelenme göstermiş ancak 3.günde AZGP1 ifadelenmesinde bir değişim olmamıştır (p>0.05). PPARγ gen ifadesi 0.gün, 3.gün ve 6.gün sırasıyla 0.03 (p<0.05), 0.65 ve 0.9 kat daha az ifadelenme göstermiş ancak 9.gün ve 12.günde sırasıyla 2.29 (p=0.015) ve 3.99 (p=0.003) kat daha fazla ifadelenme gösterdiği belirlenmiştir. Sonuç olarak, paklitakselin lipit birikimi baskılayarak kanser kaşeksisinde adipoz doku kaybına katkı sağlayabileceği ancak bu süreçte kaşeksi ilişkili AZGP1 ve adipogenez ilişkili PPARγ gen ifade düzeylerinde gösterdiği değişimin daha fazla çalışma ile analiz edilmesi gerektiği tespit edilmiştir.

Abstract:
Cachexia, is a multifactorial syndrome characterized by loss of skeletal muscle and adipose tissue, leading to progressive functional disorders that cannot be completely reversed by conventional nutritional support. Zinc-α2-glycoprotein (ZAG), one of the potential biomarkers of cachexia and encoded by the AZGP1 (Alpha-2-Glycoprotein 1, Zinc-Binding) gene, has been identified as a lipid mobilizing factor in adipose tissue. Adipose tissue is formed as a result of the adipogenesis period in which preadipocytes transform into mature adipocytes with the effect of transcription factors such as PPARγ and C/EBPα. It has been reported that AZGP1 inhibits adipogenesis and lipid accumulation by suppressing these transcription factors. However, it has been reported that AZGP1 triggers the conversion of white adipocytes to brown adipocytes and may contribute to adipose tissue loss by increasing fat catabolism in cachexia. Chemotherapy may contribute directly or indirectly to cachexia by causing nutritional and metabolic status changes as well as causing specific treatment damage. Paclitaxel is a chemotherapeutic agent frequently used in the treatment of many types of cancer. In this study, it was aimed to investigate the effect of paclitaxel on cancer cachexia through lipid accumulation and cachexia-related AZGP1 gene expression. In the study, human preadipocyte cells were grown in commercially purchased preadipocyte growth medium at 37°C and 5% CO2. Proliferating cells were seeded in 12-well cell culture dishes at 105 cells/well, and 50 nM paclitaxel + differentiation medium was applied at 3-day intervals for 15 days, which is the completion of differentiation. The application was made as paclitaxel + differentiation medium on day 0, day 3, day 6, day 9 and day 12 depending on time. At the end of the 15th day, Oil Red O staining was performed to detect lipid accumulation in the cells and total RNA was isolated for gene expression analysis. The effect of time-dependent paclitaxel on AZGP1 gene expression during adipogenesis was analyzed by RT-PCR. As a result of the study, it was determined that paclitaxel given during the adipogenesis process suppressed differentiation and lipid accumulation in human preadipocytes (p<0.01). As a result of gene expression analysis, AZGP1; Day 0, day 6, day 9 and day 12 showed 0.42, 0.44, 0.5 and 0.36 times less expression, respectively, but there was no change in AZGP1 expression on the 3rd day (p>0.05). PPARγ gene expression was 0.03 (p<0.05), 0.65, and 0.9-fold lower on day 0, day 3, and day 6, respectively, but 2.29 (p=0.015) and 3.99 (p=0.05) at day 9 and 12, respectively. It was determined that 0.003) times more expression. As a result, it was determined that paclitaxel may contribute to adipose tissue loss in cancer cachexia by suppressing lipid accumulation, but the change in cachexia-related AZGP1 and adipogenesis-related PPARγ gene expression levels in this process should be analyzed with further studies.