Antikanser ilaçların nöron ve glioblastoma multiforme kanser kültüründe glutamat taşıyıcıları ve reseptörleri üzerindeki etkileri
The evaluation of anticancer drugs effect on glutamate receptor and transporters of neuron and glioblastoma multiforme cells culture
Yazar: ALİ TAGHİZADEHGHALEHJOUGHİ
Danışman: PROF. DR. AHMET HACIMÜFTÜOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Beyin neoplazmları = Brain neoplasms ; Glioblastoma = Glioblastoma ; Glutamat = Glutamates ; Hücre kültürü = Cell culture ; Metformin = Metformin ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Nöronlar = Neurons ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Reseptörler = Receptors

Özet:
Amaç: Bu çalışmanın amacı irinotekan ve metformin yüklü PLGA nanopartiküllerinin etkisinin glioblastoma ve nöron hücre kültürlerinde glutamat taşıyıcıları ve reseptörleri üzerindeki ekspresyon değişimleriyle incelenmesidir. 
Materyal ve Metot: 1 günü geçmemiş 9 adet Sprague Dawley sıçan yavrusundan beyin korteksi alınmış ve nöron hücre kültürü hazırlanmıştır. Glioblastoma multiforme hücre kültürleri ise Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi'nden temin edilmiştir. İrinotekan 1 µM, 10 µM, 100 µM ve Metformin 0.25 mM, 0.5 mM, 1 mM, 2 mM saf hali veya nanopartiküller yüklü (saf etkin maddelerle eşdeğer dozlarda) kullanılmıştır. Hücreler, ilaçlara 24 saat maruz bırakıldıktan sonra deneye alındılar. Voltametri deneyi için S2 mikro elektrotları kullanılarak glutamatın "re-uptake" süresi ölçülmüştür. Kanser ve nöron hücreleri tripsinle muamele edildikten sora pellet hale getirilerek gen ekspresyonuna bakılmıştır. Slc1a2, Grin2c, Gria2 ve Grik genleri ekspresyonu RT-PCR tekniliği ile test edilmiştir. Veriler SPSS 17.0 ve One-way ANOVA yöntemi ile analiz edilmiştir. 
Bulgular: Metformin- yüklü PLGA nanopartikül 0.25mM, irinotekan- yüklü PLGA nanopartikül 1µM dozları hariç tüm dozlar nöronlarda Slc1a2, Grin2c, gria2 ve grik gen ekspresyonlarını düşürdüğü tespit edilmiştir. Tüm kanser kültürlerinde Slc1a2, Grin2c genlerinin ekspresyonunu artırdığı ve gria2 ve grik2 genlerinde ekspresyon görülmediği gözlemlendi.
Sonuç: Metformin- yüklü PLGA nanopartikülleri 0,5 mM dozda taşıyıcı ekspresyonunu artırarak kanser hücreleri üzerindeki glutamat toksisitesini artırmıştır. Ancak, nöron hücrelerinde ise glutamat taşıyıcı gen ekspresyonunu düşürerek glutamattan kaynaklanan toksisiteyi önlemiştir. Bununla birlikte NMDA, AMPA ve kainat reseptörlerinin ekspresyonunu ise nöronlara göre kanser hücrelerinde artırmışlardır. Sonuç olarak kanser hücrelerinin toksisiteye hassasiyeti arttığından, etkin madde yüklü nanopartiküllerin kanser hücreleri üzerindeki öldürücü etkinliği artmıştır. 

Anahtar Kelimeler: GBM, İn-vitro, İrinotecan, Metformin, PLGA, RT-PCR, Voltametri

Abstract:
Aim: In this study we evaluate the effect of metformin HCl/irinotecan loaded PLGA nanoparticles on glutamate transporters and receptors of neuron and glioblastoma multiforme cell cultures.
Material and Method: Brain cortexes were obtained from 9 Sprague Dawley Rat which were one day old. U87MG culture was obtained from Van Yuzuncu Yil University. Irinotecan in 1, 10, 100 µM and Metformin in 0.25, 0.5, 1and 2 mM concentrtation used as free drugs or nanoparticels loaded (equivalent doses to free drugs). After 24 hour treated with drugs, glutamate re-uptake time evaluated by using voltametry techniqe with S2 electrodes. Then by using trypsin all the cells pellet obtained for gen expression analyzed. Slc1a2, Grin2c, Gria2 and Grik2 genes expression investigate by RT-PCR. All data were compared statistically by One-way ANOVA in SPSS version 17.0.
Results: In all groups Slc1a2, Grin2c, gria2 and Grik2 gene expression were decreased but metformin PLGA 0.25mM (equivalent to metformin 0.25mM), irinotekan PLGA 1µM (equivalent to irinotecan 1µM) were increased. In cancer culture Slc1a2, Grin2c gen expressyon rised dramatically against to Gria2 ve Grik gens expression.
Conclusion: Metformin PLGA NPs 0.5 mM (equal to metformin 0.5 mM) increased Slc1a2 gen expression therefore raised cytotoxicity effect. But in neuron cultures reduced transporter gen expression increased cell viability revers to cancer cultures. In addition NMDA, AMPA and kainat receptor expression revers to neuron cultures dramatically raised in glioblastoma multiforme cultures. By increasing sensitivity of cancer cells to toxicity, loading by PLGA effectively increased cytotoxicity effect of pure drugs.

Key words: GBM, In-vitro, Irinotecan, Metformin, PLGA, RT-PCR, Voltammetry