Mesane kanseri hastalarında sigara kullanımının glutatyon sistem üzerine etkisinin protein seviyesinde araştırılması
Investigation of the effect of smoking on the glutathione system in bladder cancer patients at the protein level
Yazar: OĞUZHAN YUSUF SÖNMEZ
Danışman: DOÇ. DR. BEKİR ARAS
Kütahya Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Üroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Üroloji = Urology

Özet:
Amaç: Araştırmanın amacı, mesane kanseri hastalarında sigara kullanımının glutatyon sistemi enzimleri olan Redükte Glutatyon (GSH), Glutatyon Redüktaz (GR), Glutatyon Peroksidaz (GPX) ve Glutatyon S-Transferaz (GST) üzerine etkilerini protein düzeyinde incelemek ve bu enzim aktivitelerinin tümör biyolojisindeki potansiyel rolünü ortaya koymaktır.

Materyal ve Metod: Bu çalışmada, Kütahya Sağlık Bilimleri Üniversitesi Evliya Çelebi Eğitim Araştırma Hastanesi Üroloji Anabilim Dalı tarafından teşhis edilen mesane kanseri hastalarından alınan tümör dokuları -80°C'de saklanmış ve Bradford (Coomassie Blue) metodu ile protein tayini gerçekleştirilmiştir. Elde edilen dokular, homojenizasyon tamponu kullanılarak Benchmark Scientific BeadBlaster homojenizatöründe işlendikten sonra, spesifik enzim aktiviteleri 340 nm'de spektrofotometre ile ölçülmüştür. Redükte Glutatyon (GSH), Glutatyon Peroksidaz (GPx), Glutatyon S-Transferaz (GST) ve Glutatyon Redüktaz (GR) enzim aktiviteleri, uygun substratlar ve koenzimler kullanılarak sırasıyla belirlenmiştir. Bu enzimlerin aktivite ölçümleri, NADPH tüketim hızına dayanarak, spesifik absorbans değişimleri takip edilerek yapılmıştır.

Bulgular: Bu araştırmada, sigara içmeyen mesane kanseri hastalarında Glutatyon S-Transferaz (GST) aktivitesinin 142.2 ± 281.0 EU/mg ile kontrol grubunun 16.7 ± 26.7 EU/mg değerine kıyasla belirgin bir artış gösterdiği bulunmuştur. Sigara içen hastaların GST aktivitesi ise 25.8 ± 18.5 EU/mg olarak ölçülmüştür, bu da kontrol grubuna göre yüksek olmakla birlikte sigara içmeyen kanser hastalarınınkinden düşüktür. Glutatyon Peroksidaz (GPX) aktivitesi, sigara içmeyen kanserli hastalarda 2.9 ± 6.0 EU/mg iken, sigara içenlerde 0.8 ± 0.4 EU/mg olarak tespit edilmiştir, bu da kontrol grubunun 0.77 ± 0.8 EU/mg değeriyle karşılaştırıldığında anlamlı bir farklılık gösterir. Glutatyon Redüktaz (GR) değeri sigara içmeyenlerde 0.14 ± 0.31 EU/mg olarak ölçülürken, sigara içenlerde bu değer 0.09 ± 0.07 EU/mg olarak bulunmuş ve her iki grup da kontrol grubunun 0.06 ± 0.02 EU/mg değeriyle karşılaştırıldığında farklılık göstermiştir. Bu veriler, sigara kullanımının mesane kanseri patogenezinde oksidatif stresin düzenlenmesindeki rolüne dair önemli bir anlayış kazandırmaktadır ve GST'nin potansiyel bir biyobelirteç olarak kullanımını öne çıkarmaktadır.

Sonuç: Bu çalışma, sigara içmenin mesane kanseri hastalarının tümör dokularında Glutatyon S-Transferaz (GST), Glutatyon Peroksidaz (GPx) ve diğer antioksidan enzimlerin aktivitesi üzerindeki etkisini belirlemiştir; özellikle GST aktivitesinde sigara içen ve içmeyen gruplar arasında önemli farklılıklar gözlemlenmiştir. Sigara içmeyen hastaların tümör dokularında GST aktivitesinin, sigara içenlere kıyasla belirgin derecede yüksek olduğu bulunmuş, bu durum sigaranın oksidatif stres mekanizmaları üzerindeki etkisinin potansiyel olarak modüle edici rolünü ortaya koymuştur. Sonuçlarımız, sigara kullanımı ile mesane kanseri arasındaki ilişkinin daha iyi anlaşılması için moleküler düzeydeki etkileşimlere dair değerli bilgiler sağlamaktadır; ancak, literatürde bu konu üzerine yapılan çalışmalar yetersizdir ve bu alanda daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir. Çalışmamız, bu nadir ele alınan konuları aydınlatmaya yönelik önemli bir katkı sunmaktadır.

Abstract:
Objective: The purpose of this study is to examine the effects of cigarette smoking on the glutathione system enzymes, namely Reductive Glutation (GSH), Glutathione Reductase (GR), Glutathione Peroxidase (GPX), and Glutathione S-Transferase (GST), in patients with bladder cancer at the protein level and to elucidate the potential role of these enzyme activities in tumor biology.

Materials and Methods: In this investigation, tumor specimens collected from bladder cancer patients diagnosed at the Urology Department of Kütahya Health Sciences University Evliya Çelebi Training and Research Hospital were cryopreserved at -80°C. Protein quantification was conducted utilizing the Bradford (Coomassie Blue) assay. Following homogenization in a Benchmark Scientific BeadBlaster with an appropriate buffer, the specific activities of the enzymes Reductive Glutation (GSH), Glutathione Reductase (GR), Glutathione Peroxidase (GPx) and Glutathione S-Transferase (GST) were spectroscopically measured at 340 nm. These assays were predicated on the consumption rate of NADPH, ascertaining the particular alterations in absorbance.

Findings: In this study, a significant increase in Glutathione S-Transferase (GST) activity was observed in non-smoking bladder cancer patients, with levels at 142.2 ± 281.0 EU/mg, compared to the control group's 16.7 ± 26.7 EU/mg. In contrast, smoking patients exhibited GST activity levels at 25.8 ± 18.5 EU/mg, which, while higher than the control group, were lower than those of the non-smoking cancer patients. Glutathione Peroxidase (GPX) activity levels were determined to be 2.9 ± 6.0 EU/mg in non-smoking cancer patients and 0.8 ± 0.4 EU/mg in smokers, marking a significant difference from the control group's 0.77 ± 0.8 EU/mg. Glutathione Reductase (GR) levels were measured at 0.14 ± 0.31 EU/mg in non-smokers and 0.09 ± 0.07 EU/mg in smokers, both showing variance from the control group's 0.06 ± 0.02 EU/mg. These data contribute to a critical understanding of the role of cigarette smoking in the modulation of oxidative stress in the pathogenesis of bladder cancer and highlight the potential use of GST as a biomarker.

Conclusion: This study has identified the impact of smoking on the activity of Glutathione S-Transferase (GST), Glutathione Peroxidase (GPx), and other antioxidant enzymes in the tumor tissues of bladder cancer patients, with significant differences noted between smoking and non-smoking groups. Specifically, a markedly higher activity of GST was detected in the tumor tissues of non-smokers compared to smokers, suggesting a potential modulatory role of cigarette smoke on oxidative stress mechanisms. Our findings provide valuable insights into the molecular interactions between cigarette use and bladder cancer, indicating a need for further research in this domain. Our study contributes significantly to illuminating this seldom-addressed subject matter.