Oksidatif strese bağlı kromozom hasarlarının oluşumunda nörotransmitterlerin koruyucu etkilerinin araştırılması
Investigation of the protective effects of neurotransmitters in the oxidative stress induced chromosomal damage
Yazar: GÖZDE KILIÇ
Danışman: PROF. DR. TUNCAY ORTA
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Genel Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Kanser dünyada en çok ölümlere sebep olan hastalıklar arasında 2. sırada yer almaktadır. Farklı kanser tiplerinin tedavileri arasında kemoterapi, radyoterapi ve biyolojik ajanlar kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra yan etkisinin daha az olduğu düşünülen antioksidanların, kanserden korunmak için ve hastalık riskini azaltma da iyi bir ajan olarak kullanılabilecekleri düşünülmektedir. Vücutta normal metabolizmik aktiviteler sırasında meydana gelebilen oksidan maddeler kanser oluşumu gibi birçok hastalığa sebep olmaktadır. Hücre fonksiyonlarına ket vuran reaktif oksijen türevlerinin kontrol altına alınması diyet yoluyla alınan antioksidan maddelerle mümkün olabilmektedir.
Reaktif türlerin kanser ve diğer birçok hastalığın nedeni olduğu bilinmektedir. Nörotransmitterlerin koruyu etkilerinin araştırılması hedeflenen bu çalışmada, Dopaminin kanser gelişimi üzerindeki etkisini tam olarak bilinememesi dopaminin kullanılmasını öncelikli kılmıştır.
Vücutta diyet yoluyla alınan, aynı zamanda esansiyel aminoasit triptofandan üretilen serotonin çalışmalarına bakıldığında tümörün patolojik açıdan değerlendirilmesi ile ilgili çalışmalar yapıldığı görülmüştür. Serotoninin kanser üzerindeki etkisinin in vitro test çalışmalarında yeterli sayıda olmaması nedeniyle çalışmada öncelikli kılmıştır.
Melatonin; vücutta doğal yolla üretilen biyolojik saati düzenleyen, antioksidan etkiye sahip nörotransmitter olarak bilinmektedir. Melatonin doğrudan serbest radikallere etki ederek antioksidan enzimlerini uyararak oksidatif hasarı inhibe etmektedir. Diğer nörotransmitterler gibi etkisini taşıyıcı reseptörler ile gerçekleştirmektedir. Taşıyıcı reseptörler olan MT1 ve MT2 apoptozu uyararak sağkalım oranını arttırmaktadır. Vücutta doğal yolla sentezlenen bu nörotransmitter gelecekte birçok kanser türü için hastaların kemoterapi gibi güçlü yan etkiye sahip ajanların yan etkilerinin azaltılmasına yardımcı olarak kombinasyon tedavi yöntemlerinde kullanılmasını sağlanabilir.
Tez çalışmasında insan kökenli TK6 lenfoblast hücreleri kullanılmıştır ve hücrelerde H2O2 ile stres koşulları oluşturulmuştur. İn vitro koşullarda TK6 hücrelerine H2O2 uygulanarak oksidatif stresin kromozom hasarları üzerinde etkisi dopamin, serotonin, melatonin ve hepsinin kombinasyonuyla farklı dozlarda uygulanmıştır. Genotoksik etkiler mikronukleus tekniği uygulanarak araştırılmıştır. Stres koşullarında oluşan mikronukleus yapıları, doz cevap eğrileri yönünden karşılaştırılmıştır.Dopamin test grubunda, hem farklı dozlar halinde uygulanan Dopamin tedavisi hem de hidrojen peroksit verilen grupta MN/BN oranının verilen dozlarla yükselme eğiliminde olduğu gözlemlenmiş 2 eğrinin karşılaştırılmasında oldukça anlamlı bir fark ortaya çıkmıştır (P<0,01). MN testi sonucunda genotoksik etkisi olduğu gözlenmiştir. Dopaminin kontol grubu ve H2O2 dozlarının uygulanması ile hesaplanan Pİ değerleri için yapılan F testi ile karşılaştırılmasında P<0,05 olarak hesaplanmıştır. İstatistiksel olarak anlamlı olarak kabul edilmiştir. Artan dopamin konsantrasyonşarının hücreyi nekroz ve apoptoza sürükleyebileceği nedeniyle Pİ düşme eğilimi göstermiştir.
Serotonin grubunda, hem farklı dozlar halinde uygulanan serotonin tedavisi hem de hidrojen peroksit verilen grupta MN/BN oranının verilen dozlarla yükselme eğiliminde olduğu gözlenirken 100 μM dozdan sonra düşüş gözlenmiştir. F testi 2 eğrinin karşılaştırılmasında elde edilen p=0,2111 olarak hesaplanmış ve istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmemiştir. Serotonin grubunda serotonin dozları ve serotonin dozları+H2O2 verilerinin Pİ karşılaştırılmasında istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık bulunmuştur (p<0,05). Bu sonuç serotoninin H2O2 varlığında koruyucu etkisi olduğunu ortaya çıkarmıştır.
Melatonin verilen grupta farklı dozlar uygulandığında aralarında anlamlı bir fark bulunmamıştır (p=0,55)
Dopamin+Serotonin+Melatonin dozları ve kombinasyon+H2O2 konsantrasyonun F testi ile ölçümü yapılmıştır. Korelasyon (r2=0,1201) hesaplanmış ve p<0,5944 değeri istatistiksel olarak pek de anlamlı bulunmamıştır. Dopamin+Serotonin+Melatonin dozlarının ve H2O2 Kombinasyon dozlarının Pİ değerleri için yapılan F testi ile karşılaştırılmasında aralarındaki korelasyon katsayısı (r2=0,01) ve P<0,1866 olarak hesaplanmıştır. Bu bulgu istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmemiştir.

Abstract:
Cancer is the second most common cause of death in the World. Chemotherapy, radiotherapy and some biological agents are used in the treatment of different types of cancers. In addition, antioxidants, which are considered to have less side effects, may use as a good agent to prevent cancer and reduce the risk of several diseases. Oxidants that can occur during normal metabolic activities in the body and it can cause many diseases such as cancer. It is possible to control these reactive oxygen species, which can damage cell functions, with antioxidant substances taken by healthy diet.
Reactive species are known to be the cause of cancer and many other diseases. This study aimed to investigate the effects of neurotransmitters. The fact that the effect of dopamine on cancer development is not fully understood has made the use of dopamine a priority.
When considering at the serotonin studies taken from the through body diet and also produced from essential amino acid tryptophan, it was seen that there were studies about the pathological evaluation of the tumor. The effect of serotonin on cancer has not been sufficient in in vitro test studies, thus making it a priority in the study.
Melatonin is known as an antioxidant neurotransmitter that regulates the naturally occurring biological clock in the body. Melatonin directly inhibits oxidative enzymes by acting on free radicals and stimulating antioxidant enzymes. It performs with carrier receptors like other neurotransmitter. The carrier receptors MT1 and MT2 increase the survival rate by stimulating apoptosis. Naturally synthesized in the body, these neurotransmitters can be used as a combination therapy for many types of cancer in the future by reducing the adever-event profile of agents with strong advers events, such as chemotherapy.
In this study, stress conditions were created by using H2O2 on TK6 lymphoblast cells which is human origin cell line. The effects of oxidative stress on chromosomal damage by applying H2O2 on TK6 cells in vitro conditions were also threated with different doses of dopamine, serotonin, melatonin and combination of these. Genotoxic effects were investigated by using micronucleus technique. Micronucleuses/binucleated cells ratio and created dose response curves were compared to each other.
In the dopamine test group, it was observed that the MN / BN ratio tended to increase with the doses in both the Dopamine treatment with different doses and in the hydrogen peroxide treated group. MN test showed genotoxic effects. P value was calculated as 0.0021 in comparison with F test for PI values calculated by application of dopamine control group and H2O2 doses. It was considered clinically significant. It was observed that the toxic effect of dopamine increased due to the increase in dose in vitro, but the frequency of MN decreased at 100 micromalar concentration. It was observed that the toxic effect of dopamine increased due to the increase in dose in vitro, but the frequency of MN decreased at 100 micromolar concentration of dopamine. Accordingly, a high concentration of dopamine dose may lead to apoptosis or necrosis. In the serotonin group, it was observed that the MN / BN ratio tended to increase with the given doses both in the serotonin treatment administered in different doses and in the hydrogen peroxide treatment group, but a decrease was observed after the 100 μM dose. The F test was calculated as 0,1855 by comparing the 2 curves and was not considered clinically significant. Serotonin doses and serotonin doses in the serotonin group were found to be statistically significant difference in the comparison of Pi (p<0,0436) H2O2 data.
In the melatonin-treated and hydrogen peroxide group, the MN / BN ratio obtained by F test was calculated as P <0.5083 and this finding was not clinically significant. In the comparison of melatonin doses and H2O2 Melatonin doses with F test for Pi values, the correlation coefficient (r2 = 0.007) and P value were calculated as 0.6952. Clinically it not considered significant.
Dopamine Serotonin Melatonin doses and combination H2O2 concentration were measured by F test. Correlation (r2 = 0.1201) was calculated and p <0.0732 was not clinically significant. The correlation coefficient (r2 = 0.01) and P <0.6410 of the dopamine serotonin melatonin doses and H2O2 combination doses were compared with the F test for Pi values. This finding was not considered clinically significant.