Östrojen bağımlı meme kanseri hücrelerinde (MCF?7) genistein ve hiperteminin kombine etkisinin araştırılması
Research of cytotoxicity and apoptosis in combined effect of genistein and hyperthermia in estrogen dependent breast cancer cell line in gene expression and protein level (MCF?7)
Yazar: SİNEM NUMANOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. CUMHUR GÜNDÜZ
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Hipertermi = Hyperthermia ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Sitotoksisite = Cytotoxicity

Özet:
Epidemiyolojik çalışmalar, diyetle soya alımını ile düşük meme kanseri insidansı arasında negatif bir korelasyon olduğunu ortaya konmuştur. Bir izoflavonol olan genistein günümüzde soya fasülyesinin primer anti-kanser bileşenidir ve aktiviteleri östrojenin antagonizmasını, protein tirozin kinaz fosforilasyonunun inhibisyonunu, topoizomerazların inhibisyonunu, apoptozis ve hücre farklılaşmasının indüksiyonunu, serbest radikallerin parçalanmasını ve karsinogenezisin ve tümör ilerlemesinin inhibisyonunu içermektedir.Hipertermi, dokuların ya da hücrelerin belirli bir süre normal fizyolojik sıcaklıktan daha yüksek bir ısıya (41-44?C) maruz bırakılmasıdır. Çalışmamızın amacı, MCF?7 hücrelerine hipertermi uygulayarak oksidatif stres oluşturmak ve bu hücrelerde genisteininin IC50 dozunun ve hipertermi ile kombine etkisinin sitotoksik, apoptotik ve gen ekspresyonu yönünden araştırmaktır.Çalışmamızda, MCF?7 ve WI-38 fetus akciğer fibroblast kontrol hücre serisinde hipertermi ve genisteinin IC50 dozunun oluşturduğu değişimler Tripan Mavisi Boyama Yöntemi, XTT, DNA Ladder, Komet, TUNEL, p53, MDM-2 ve hTERT gen ekspresyonları ve PPAR-?' nın protein düzeyinde incelendi. Meme kanserinde hipertemi ve genisteinin kombine etkisinin araştırıldığı ilk çalışmadır.MCF?7 hücre sersinde genisteinin IC50 dozu 175 µM olarak bulundu. MCF-7'de hipertermi %40 sitotoksisiteye neden olurken WI-38 hücrelerinde sitotoksisite saptanmadı. Her iki hücre serisinde hipertermi genistein kombinasyonu 3. günde belirgin bir sitotoksisite gösterdi. DNA Ladderda MCF-71. gün hipertermi grubunda, Komette MCF-7 1. ve 2. gün hipertermi ve 3. hipertermi+genistein grubunda, TUNEL' de 1. gün hipertermi ve hipertermi+genistein ve WI-38 1. gün hipertermi ve 3. gün hipertermi+genisteinde belirgin apoptotik etki saptandı. MCF-7 da genistein hTERT ekspresyonunu baskılarken p53'ü arttırdı. Hipertermi ise MDM-2 ekspresyonunu baskıladı. PPAR? proteini 2. gün genisteinde artmış olarak gözlemlendi.Sonuç olarak, hipertermi genistein kombine uygulanması meme kanseri tedavisinde başarılı bir ek tedavi protokolu oluşturacağı kanısındayız.

Abstract:
Epidemiological studies have manifested that there is a negative correlation between soy intake by diet and low incidence of breast cancer. Isoflavonoid genistein is a primer anti-cancer component of soy bean and its activities include estrogen antagonism, inhibition of protein tyrosine kinase phosphorylation and topoisomerases, apoptosis, induction of cell differentiation, disruption of free radicals, carcinogenesis and inhibition of tumor progression.Hyperthermia is the exposure of tissues or cells to higher than normal psychological temperature (41-44?C). The aim of our study is to form oxidative stress by treating MCF-7 breast cancer cells with hyperthermia and to investigate the IC50 dose of genistein and its combined effect with hyperthermia in terms of cytotoxic, apoptotic and gene expression levels on MCF-7 cell line.In our study, the changes resulted from hyperthermia and IC50 dose of genistein were examined by Trypan Blue Dye Exclusion Assay, XTT, DNA Ladder, Comet assay, TUNEL assays and evaluated in the level of p53, MDM-2 and hTERT gene expressions and PPAR-? protein level. It is the premier study that analysis the combined effect of genistein and hyperthermia on breast cancer cell lines.The IC50 dose of genistein was found as 175 µM in MCF-7 cell line. No cytotoxicity was detected in WI-38 cells whereas hyperthermia caused 40% cytotoxicity in MCF-7 cell line. The combination of hyperthermia and genistein showed an obvious cytotoxicity in the 3th day of the experiment in both of the cell lines. In MCF-7 cells, apoptosis was detected in the hyperthermia group in the 1st day by DNA ladder and comet assay, in the 2nd day,apoptosis was oberserved in hyperthermia group by comet assay and in the 3rd day apoptosis was detected in hyperthermia+genistein group by TUNEL assay. For WI-38 cells, an obvious apoptotic effect was detected in the 1st day in hyperthermia group and in the 3rd day in hyperthermia+genistein group. In MCF-7 cell line, genistein repressed hTERT gene expression whereas p53 was increased by genistein and hyperthermia reduced MDM-2 gene expression. PPAR-gamma was reported to be increased in genistein group in the second day.Consequently, we are of opinion that hyperthermia and genistein combined treatment can be a successful additional therapy protocol in the therapy of breast cancer.