Mikrotübül inhibitörlerinin kanser hücrelerinde tehlike-ilişkili moleküler desen düzeylerine etkisinin araştırılması
Investigation of the Effect of Microtubule Inhibitors on Danger-Associated Molecular Patterns (DAMP) Levels in Cancer Cells
Yazar: SAKİNE ULUSOY
Danışman: PROF. DR. GÜNEŞ ESENDAĞLI
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Tümör Biyolojisi ve İmmünolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyoloji = Biology ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Kolşisin = Colchicine ; Neoplazm kök hücreleri = Neoplastic stem cells ; Vinorelbin = Vinorelbine ; İlaç tedavisi = Drug therapy ; İnhibitör = Inhibitor

Özet:
. Kanser hücreleri hızlı ve kontrolsüz çoğalan hücrelerdir. Vinorelbin ve kolşisin gibi kemoterapötikler hücre döngüsüne ve DNA sentez mekanizmasına etki eder; mikrotübüllerin polimerazyonunu veya depolimerizasyonunu engelleyerek hücrelerin G2/M fazında tutulmasına neden olur. Vinorelbin mikrotübüllerin sonunda bulunan vinka bağlanma bölgesine bağlanarak mikrotübüllerin uzamasını engeller. Kolşisin ise çözünür formda bulunan tübülin dimerlerine bağlanarak tübülin-kolşisin kompleksi oluşturur. Bu tez çalışmasının hipotezi kapsamında hücre canlılığına zarar vermeyen konsantrasyonda uygulanan mikrotübül inhibitörleri nedeniyle G2/M fazında tutuklanan kontrol fibroblast ve kanser hücrelerinde immünolojik tehlike-ilişkili moleküler desen (danger associated molecular pattern,DAMP) moleküllerinin artış göstermesi incelenmiştir. Bu amaçla NIH/3T3, L929, 4T1, B16-F10 hücrelerinde, vinorelbin ve kolşisinin subtoksik konsantrasyonu belirlendi. Bu ajanların 10 saat ve 20 saat boyunca uygulanmasıyla G2/M oranında artış izlendi. Bu hücreleri senkron edebilmek amacıyla serum starvasyonu yapıldığında G0/G1 fazında tutulma görüldü. Senkron hale getirilmiş hücrelere vinorelbin ve kolşisin uygulandığında da 20 saat süren inkübasyonlarda G2/M oranında belirgin artış görüldü. Bu bulgular hücre iskeletindeki bozulma görüntülenerek doğrulandı. Hücre döngüsü blokajı altında gelişen hücresel stresin neden olduğu DAMP artışının belirlenmesi amacıyla 7 farklı DAMP geninin ifade düzeyindeki değişim incelendi. Vinorelbin ve kolşisin etkisi ile farklı koşullarda Hmgb1, Nlrp3, Il33, Hsp70, Hsp90, Ppia ve H3.3 DAMP genlerinin mRNA düzeyinde artış belirlendi. Hücre dışına salınan DNA molekül artışı ve HMGB1 proteininin nükleusun dışına çıkışı ile de stres durumu doğrulandı. Sonuç olarak, vinorelbin ve kolşisin mikrotübül polimerizasyonunu bozarak hücre döngüsünün G2/M fazında tutulmasına neden oldu. Hücre döngüsündeki bu blokajın hücresel stres oluşturduğu ve DAMP ifadesinde artışa neden olabildiğine dair yeni bulgular elde edildi.

Abstract:
. Cancer cells are proliferate rapidly and uncontrolled. Chemotherapeutics such as vinorelbine and colchicine affect the cell cycle and DNA synthesis mechanism; they causes cells to be kept in the G2 / M phase by preventing the polymerization or depolymerization of microtubules. Vinorelbine binds to the vinca binding site at the end of the microtubules, preventing the elongation of microtubules. Colchicine forms a tubulin-colchicine complex by binding to tubulin dimers in soluble form. Within the scope of the hypothesis of this study, the increase of immunological danger-associated molecular pattern (DAMP) molecules in control fibroblasts and cancer cells arrested in the G2 / M phase due to microtubule inhibitors applied at a concentration that does not affect cell viability was investigated. For this purpose, the subtoxic concentration of vinorelbine and colchicine in NIH / 3T3, L929, 4T1, B16-F10 cells was determined. With the application of these agents for 10 hours and 20 hours, an increase in the G2 / M ratio was observed. When serum starvation was applied in order to synchronize these cells, G0 / G1 phase arrest was observed. When vinorelbine and colchicine were applied to synchronized cells, a significant increase in G2 / M ratio was observed in 20 hours of incubation. These findings were confirmed by imaging the disruption in the cytoskeleton. In order to determine the increase in DAMP caused by cellular stress developing under cell cycle blockage, the change in the expression levels of 7 different DAMP genes was examined. An increase in mRNA level of Hmgb1, Nlrp3, Il33, Hsp70, Hsp90, Ppia and H3.3 DAMP genes was determined with the effect of vinorelbine and colchicine. The stress situation was also confirmed by the increase of DNA molecule released outside the cell and the translocation of the HMGB1 protein from nucleus to cytoplasm. Consequently, vinorelbine and colchicine disrupted microtubule polymerization, causing cell cycle arrest in G2 / M phase. There is new evidence that this blockade in the cell cycle creates cellular stress and can lead to an increase in DAMP expression.