Ultrasonik kavitasyonun PC3 hücre hattı için klorin E6 aracılı sonodinamik terapi ile indüklenen apoptozda etkisinin gösterilmesi
Demonstration of the effect of ultrasonic cavitation on apoptosis induced by chlori̇ne E6 mediated sonodynamic therapy for PC3 cell line
Yazar: AYŞEGÜL TÜRKKOL
Danışman: PROF. DR. MEHMET BİLGEN
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Biyofizik = Biophysics ; Hücre dizisi = Cell line ; Kavitasyon = Cavitation ; Prostat hastalıkları = Prostatic diseases ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms ; Ultrases dalgaları = Ultrasound waves ; Ultrasonik dalgalar = Ultrasonic waves ; Ultrasonik tedavi = Ultrasonic therapy ; Ultrasonografi = Ultrasonography

Özet:
Amaç: Sonodinamik Terapi (SDT), Fotodinamik Terapiden türetilmiş, etki mekanizmaları tam olarak aydınlatılmamış ve giderek önem kazanan bir kanser terapi yöntemidir. SDT etki mekanizmalarının açığa çıkarılması terapi sürecinin olumlu sonuçlanmasına katkı sağlayacaktır.  Bu çalışmada SDT etki mekanizmalarından biri olarak kabul edilen akustik kavitasyonun SDT uygulaması kaynaklı hücre ölümü üzerine etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: In vitro SDT uygulaması için PC3 prostat kanser hücre hattı kullanılmıştır. Altı kuyucuklu plakalara kuyu başına 105 hücre ekilmiştir. Sonosensitif ajan Klorin e6 önceden belirlenen dozda (5 µM) hücrelere uygulanmıştır. Ardından hücreler değişen yoğunluk ve görev döngülerine sahip 1 MHz frekansta ultrasese maruz bırakılmıştır. Hücrelerin bulunduğu besiyerinde oluşan kavitasyon değerleri ölçülmüştür. Tedavi etkinliğinin anlaşılması için hücrelere hücre canlılığını gösteren ve hücrelerin metabolik aktivitelerini belirleyen 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromür tetrazolyum tahlili (MTT) yapılmış ve hücreler Hoechst/ Propidium İodide (HO/PI) ile boyanmıştır. Ölçümler kavitasyon seviyeleriyle ilişkilendirilmek üzere kaydedilmiştir.
Bulgular: MTT  bulgularına göre ultrases görev döngüsü arttıkça kavitasyon seviyesi anlamlı artış gösterdi ve hücre canlılığında anlamlı azalma meydana geldi. Ultrases güç yoğunluğunun artmasına bağlı olarak hücre canlılığı anlamlı azalma gösterdi ancak kavitasyon seviyelerinde kararlı anlamlı artış görülmedi. 
Sonuç: Kavitasyon seviyesi ile SDT etkinliği arasında bir ilişkinin mevcut olduğu doğrudur fakat hücre canlılığının azaldığı tüm durumlarda kavitasyon seviyesinin arttığı gözlemlenmemiştir. Hücre canlılığı üzerinde görülen bu negatif etkiyi keşfetmek için SDT'nin diğer etki mekanizmalarının araştırılması uygun olacaktır.

Abstract:
Objective: Sonodynamic Therapy (SDT) as derived from Photodynamic Therapy is becoming increasingly important in cancer treatment. Its mechanism of action has not been fully elucidated, but revealing it would contribute to the positive outcome of the therapeatic process. This study aimed to determine the effect of one of the mechanisms called acustic cavitation on cell death triggered by SDT application.
Material and Methods: PC3 prostate cancer cell line was used for in vitro SDT application.  Total 105 cells per well were seeded in six-well plates.  The sonosensitive agent Chlorin e6 was applied to the cells at a predetermined dose (5 µM).  The cells were then exposed to ultrasound at a frequency of 1 MHz with varying intensity and duty cycles. The cavitation values formed in the medium containing the cells were measured. In order to determine the efficacy of SDT treatment, cell viability and metabolic activity were tested with 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromür tetrazolyum assay (MTT) and Hoechst/ Propidium Iodide (HO/PI) stain. Measurements were recorded to relate with cavitation levels.
Results: According to MTT findings, as the ultrasound duty cycle increased, the cavitation level elevated significantly and cell viability decreased significantly. Depending on the increase in ultrasound power density, cell viability decreased significantly, but the increase in cavitation levels was not stable.
Conclusion: There is a relationship between cavitation level and SDT activity, but no increase in cavitation level was observed in all cases where cell viability was reduced. Exploring this negative effect on cell viability would require investigating other mechanisms of SDT action.