Fotoduyarlılaştırıcı olarak schiff baz ligand kompleksleri kullanılan fotodinamik terapinin insan meme kanseri hücre hattı MCF-7 üzerinde anti-kanser etkisinin incelenmesi
The investigation of the anti-cancer effect of photodynamic therapy using schiff base ligand complex as photosensitiser on human breast cancer MCF-7 cell line
Yazar: BURCU DEMİRBAĞ
Danışman: PROF. DR. EBRU BALLI
Mersin Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology
Dizin: Fotodinamik tedavi = Photodynamic therapy ; Hücre dizisi = Cell line ; Hücre ölümü = Cell death ; Meme hastalıkları = Breast diseases ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Reaktif oksijen türleri = Reactive oxygen species

Özet:
Günümüzde meme kanseri kadınlarda görülen en sık ölüm nedenlerinden birisidir. Meme kanseri tedavisinde kullanılan sisplatinin ciddi yan etkileri olması nedeniyle son zamanlarda fotoaktif ajanlar ile Fotodinamik Terapi (FDT) önemli hale gelmiştir. FDT; ışık, fotoduyarlılaştırıcı ve oksijen ile etkisini gösterebilen alternatif tedavidir. Çalışmamızın amacı, MCF-7 hücrelerine 3 farklı ajan uygulandıktan sonra LED ışık kaynağı ile 15 J/cm2'de ışınlanarak 72 saat inkübasyon sonunda olası antitümör aktivitesini ve etki mekanizmasını sisplatin ile kıyaslayarak ortaya koyabilmektir. Çalışmada sisplatinin ile yeni sentezlenen 2 farklı yapıda Paladyum konjuge schiff baz ligandı kullanıldı. Çalışmamızda MCF-7 hücrelerine uygulanan ajanların hücre içindeki birikimi zamana göre test edildi. MTT analizi ile ajanların uygulanacak dozları belirlendi. Daha sonra ışık gören (kontrol, 25 μM sisplatin, 12,5 μM sisplatin, 25 μM kompleks-1, 12,5 μM kompleks-1, 50 μM kompleks-2 ve 25 μM kompleks-2 grubu) ve ışık görmeyen (kontrol, 25 μM sisplatin, 12,5 μM sisplatin, 25 μM kompleks-1, 12,5 μM kompleks-1, 50 μM kompleks-2 ve 25 μM kompleks-2 grubu) gruplar oluşturuldu. MCF-7 hücrelerine uygulanan ajanların en yüksek seviyedeki hücresel alımın 12. saatte olduğu izlendi ve inkübasyon süresi 12 saat olarak belirlendi. Tüm gruplarda hücre ölümü için Anneksin V ile boyama, apoptoz için kaspaz-8 ve kaspaz-9 ile immünfloresan işaretleme yapıldı. Ayrıca DCFDA kiti ile reaktif oksijen türlerinin (ROS) seviyesi değerlendirildi. MTT bulgularımız ile sisplatin, kompleks-1 ve kompleks-2 aracılı FDT'nin sitotoksiteyi önemli ölçüde arttırdığı saptandı. Işık görmeyen ve ışık gören gruplar arasında ROS seviyesi önemli derecede farklılık gösterdi. Sisplatin ve kompleks-1 aracılı FDT uygulaması sonrası kaspaz-8 ve kaspaz-9 immünfloresan işaretlenme ile apoptotik ve nekrotik hücre ölümü saptandı. Kompleks-2 aracılı FDT uygulaması sonrası ise kaspaz-8 ile immünfloresan işaretlenme ve hücre ölümü görülmedi. Ayrıca kompleks-2 aracılı FDT'de düşük düzeyde kaspaz-9 floresan işaretlenme saptandı. Sonuç olarak, MCF-7 hücrelerinde kompleks-1 aracılı FDT'nin, potansiyel bir antikanser etkiye sahip olduğu görüldü. Ancak kompleks-2 aracılı FDT'nin tek başına küratif bir etkiye sahip olmadığı görüldü.

Abstract:
Breast cancer is one of the most common causes of mortality among women in our present day. Photodynamic Therapy (PDT) with photoactive agents has become important recently because of the serious side effects of cisplatin used in the treatment of breast cancer. PDT is an alternative treatment that can show its effect with light, photosensitizer, and oxygen. The purpose of the present paper was to reveal the effect mechanism and possible antitumor activity as a result of 72-hour incubation by irradiating with LED light source at 15 J/cm2 after 3 different agents are applied to MCF-7 cells by comparing with cisplatin. Then, light-exposed groups (control, 25 μM cisplatin, 12.5 μM cisplatin, 25 μM complex-1, 12.5 μM complex-1, 50 μM complex-2 and 25 μM complex-2) and non-light-exposed groups (control, 25 μM cisplatin, 12.5 μM cisplatin, 25 μM complex-1, 12.5 μM complex-1, 50 μM complex-2 and 25 μM complex-2) were created. The highest level of cellular uptake of agents applied to MCF-7 cells was observed at the 12th hour, and the incubation period was determined as 12 hours. In all groups, Annexin V staining was performed for cell death, and immunofluorescence staining was performed with caspase-8 and caspase-9 for apoptosis. Also, the level of Reactive Oxygen Species (ROS) was evaluated with the DCFDA kit. It was determined with our MTT findings that cisplatin, complex-1, and complex-2-mediated PDT increased cytotoxicity significantly. The level of ROS differed significantly between the non-light-exposed and light-exposed groups. Apoptotic and necrotic cell death was detected with caspase-8 and caspase-9 immunofluorescent staining after cisplatin and complex-1-mediated PDT. Immunofluorescent staining with caspase-8 and cell death were not observed after complex-2-mediated PDT. Also, a low level of caspase-9 fluorescent staining was detected in complex-2-mediated PDT. In conclusion, complex-1-mediated PDT was found to have a potential anticancer effect in MCF-7 cells. However, complex-2-mediated PDT alone did not have a curative effect.