MCF-7 hücrelerinde everolimus ve melatonin kombinasyonunun MTOR yolu aracılı hücre ölümü ve mitokondriyal solunum üzerine olan etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of everolimus and melatonin combination on mtor pathway-mediated cell death and mitochondrial respiration in MCF-7 cells
Yazar: ŞEYMA DEMİRKESEN
Danışman: PROF. DR. CENK ARAL
Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Meme kanseri hastalarının büyük çoğunluğu hormon reseptörü bakımından pozitif, insan epidermal büyüme faktör reseptörü-2 bakımından negatiftir. Bu tip kanser hücreleri hormonal terapiye oldukça duyarlıdır. Ancak hormonal terapilere zamanla direnç gelişmekte ve dirençten sorumlu mekanizma bazı tip kanserlerde de novo olarak da oluşabilmektedir. Hormonal terapiye karşı gelişen direnç mekanizmasının en önemli nedenlerinden biri PI3K/Akt/mTOR yolak aktivitesindeki artıştır. Serin/Treonin kinaz olan mTOR, PI3K/Akt yolağının aşağı akım sinyal yolağında yer alıp, hücre büyümesi, proliferasyon, protein sentezi ve hücre canlılığında rol oynamaktadır. Bu yüzden kanser hücrelerinde mTOR baskılanması anti-tümör etkinin geliştirilmesi ve anlaşılması için önem arz etmektedir. Everolimus bir mTOR inhibitörü, melatonin ise anti-oksidan ve anti-enflamatuvar özelliklere sahip bir hormondur. Bu çalışmada everolimus ve melatonin kombinasyonunun, hücre canlılığı, apoptoz, otofajik aktivasyon ve mitokondriyal solunum üzerindeki etkisine bakılmıştır. Bu kapsamda hücre canlılığı testi, migrasyon testi, mTOR yolağı protein ifadeleri, otofajik protein ifadeleri, akış sitometrisi ile apoptotik hücre ölümü ve hücre döngüsü aşamalarındaki farklılıklar, LC3 kümelerinin oluşumu ve JC-1 boyama ile membran potansiyeli belirlenmiştir. Melatonin ve everolimus kombinasyonu sonucu, apoptotik hücre ölümünün arttığı, mTOR protein ifadelerinin baskılandığı, otofajik aktivasyonun olduğu ve kompleks II üzerinden gerçekleşen solunumda iyileşme olduğu gösterilmiştir.

Abstract:
The majority of breast cancer patients are hormone receptor positive and human epidermal growth factor receptor-2 negative. This type of cancer cells is highly sensitive to hormonal therapy. However, resistance to such hormonal therapies develops over time, and mechanism responsible for the resistance can also occur de novo in some types of cancer. One of the most important reasons for the developing resistance mechanism against endocrine therapy is the increase in PI3K/Akt/mTOR pathway activity. mTOR, a serine/threonine kinase, is involved in the downstream signaling pathway of the PI3K/Akt pathway and plays a role in cell growth, proliferation, protein synthesis and cell survival. Therefore, mTOR suppression in cancer cells is important for the development and understanding of the anti-tumor effect. Everolimus is an mTOR inhibitor and melatonin is a hormone with anti-oxidan and anti-inflammatory properties. As a result of everolimus and melatonin co-administration, changes in cell viability, apoptosis, autophagy activation and mitochondrial respiration were examined in this study. In this context, cell viability test, migration test, mTOR pathway protein expressions, autophagic protein expressions, differences in apoptotic cell death and cell cycle stages by flow cytometry, formation of LC3 clusters and membrane potential by JC-1 staining were determined. It has been shown that as a result of the combination of melatonin and everolimus, apoptotic cell death increases, mTOR protein expressions are suppressed, autophagic activation occurs and there is an improvement in respiration via complex II.