Dekstrometorfanın pankreas kanser hücre hattı üzerindeki etkisinin araştırılması
Investigation of the effects of dxtrometorphan in pancreatic cancer cells
Yazar: GÜLŞAH MEDET
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET İNAL
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Antagonistler = Antagonists ; Dekstrometorfan = Dextrametorphan ; Hücre dizisi = Cell line ; Neoplazmlar = Neoplasms ; PANC-1 = PANC-1 ; Pankreas hastalıkları = Pancreatic diseases ; Pankreas neoplazmları = Pancreatic neoplasms ; Reseptörler-N-metil-D-aspartat = Receptors-N-methyl-D-aspartate

Özet:
Bu çalışmada, dekstrometorfanın (DX) pankreas kanser hücre hattı PANC-1'in apoptoz ve metastaz mekanizmaları üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Dekstrometorfan bir N-metil-D-aspartat (NMDA) reseptör antagonistidir ve NMDA reseptör antagonistlerinin farklı kanser hücre hatlarında çalışıldığı ve antiproliferatif etkilerinin gösterildiği pek çok çalışma mevcuttur. PANC-1 hücre hattında NMDA reseptör alt tiplerinden glutamat N1 (GluN1) ve glutamat N2 (GluN2) alt birimlerinin varlığının gösterilmesi sebebiyle bu çalışmada PANC-1 hücre hattında dekstrometorfanın etkisinin incelenmesi uygun bulunmuştur. Dektrometorfan ve pankreas kanseri tedavisinde kullanılan kemoterapötik ilaçlar olan gemsitabin ve 5-florourasil (5-FU) hücrelere hem tek başına hem de kombineler halinde uygulanarak her bir ilaca ait yarı-maksimum inhibisyon konsantrasyonları (IC50) konsantrasyonları 3-4,5-dimetil-tiyazolil-2,5-difeniltetrazolyum bromür (MTT) analizi ile tespit edilmiştir. 
Belirlenen IC50 konsantrasyonları göz önüne alınarak moleküler analiz çalışmalarına geçilmiştir. İmmunositokimyasal analiz ile apoptoz ile ilgili proteinler olan Bax ve Bcl-2 ; metastaz ile ilgili proteinler olan Vimentini ifade eden hücre oranları belirlenmiştir. Akım sitometri analizi ile apoptozun incelendiği bölümde deney gruplarında canlı, apoptotik ve nekrotik hücre oranları belirlenmiştir. Akım sitometri analizi ile metastazın incelendiği bölümde ise deney gruplarında N-kaderin (+), E-kaderin (+) ve Vimentin (+) oranları incelenmiştir. Gen ekspresyon analizi ile apoptoz belirteci Bax, Bcl-2, XIAP ile metastaz belirteci E-kaderin, N-kaderin, Vimentin ve Snail genlerinin deney gruplarında mesajcı RNA (mRNA) düzeyleri incelenmiştir.
İmmunositokimyasal analiz çalışmalarında deney gruplarında kontrol grubuna göre Bax proteinini ifade eden hücre oranın arttığı, Bcl-2 ve Vimentin proteinini ifade eden hücre oranı azaldığı gösterilmiştir. Akım sitometri analizi çalışmalarında deney gruplarında kontrol grubuna göre canlı hücre oranın azaldığı; apoptotik ve nekrotik hücre oranları arttığı tespit edilmiştir. Epitelyal mezenkimal geçiş (EMT) belirteçlerinden E-kaderin (+) oranının kontrol-EMT grubuna göre arttığı; N-kaderin (+) ve Vimentin (+) oranının azaldığı akım sitometri analizi ile gösterilmiştir. Gen ekspresyon analizi ile deney grupları ve kontrol grubu arasında istatistiksel olarak anlamlı sonuçlara ulaşılamamıştır.
Sonuç olarak, dekstrometorfanın tek başına ve gemsitabin ile birlikte uygulanmasının  apoptoz ve metastaz mekanizmalarını anlamlı şekilde değiştirdiği sonucuna ulaşılmıştır.
Anahtar kelimeler: Dekstrometorfan; NMDA Reseptör Antagonisti; PANC-1; Pankreas Kanseri.

Abstract:
Dxtromethorphan is a NMDA receptor antagonist and subjected to many studies on different cancer cell lines and their antiproliferative effects. Since action mechanism of dxtromethorphan is NMDA receptor antagonism, we aimed to examine the effect of dxtromethorphan on PANC-1 is a pancreatic cancer cell line, positive for GluN1 and GluN2 subunits of NMDA receptor subtypes.
Dxtromethorphan and gemcitabine and 5-fluorouracil, which are chemotherapeutic drugs used in the treatment of pancreatic cancer, were applied to the cells either alone or in combination, and the IC50 concentrations of each drug were determined by MTT analysis. Considering the determined IC50 concentrations, molecular analysis studies were performed. By immunocytochemical analysis, the proportions of cells expressing Bax and Bcl-2, proteins related to apoptosis, and Vimentin, proteins related to metastasis, were determined in the drug-administered and control groups. Apoptotic cells ratio was examined via flow cytometry analysis, the rates of viable, late apoptotic, early apoptotic and necrotic cells were determined. Epithelial to Mesenchymal Transition is examined by flow cytometry analysis; N-kaderin (+), E-kaderin (+) and Vimentin (+) ratios were investigated. By the gene expression analysis, mRNA levels of apoptosis marker Bax, Bcl-2, XIAP and metastasis marker E-kaderin, N-kaderin, Vimentin and Snail genes in control, control-EMT (metastasis markers) were examined.
Within the scope of completed experiments, it was determined that dxtromethorphan, both alone and in combination, decreased the cell proliferation rate in the PANC-1 pancreatic cancer cell line. Immunocytochemical analysis revealed that application of dxtromethorphan, gemcitabine and their combination, increased the Bax protein expression while decreased the expression of Bcl-2 and Vimentin protein. In flow cytometry analysis the viable cell ratio decreased in drug-administered groups compared to the control group; late apoptotic, early apoptotic and necrotic cell rates increased. EMT analysis via flow cytometry revealed that the E-kaderin (+) ratio increased in drug-administered groups compared to the control group; N-kaderin (+) and Vimentin (+) ratios decreased. There are no statistically significant results were obtained between the drug-administered groups and the control, control-EMT groups from gene expression analysis.
As a result, it was concluded that dxtromethorphan alone and in combination with gemcitabine significantly changed the mechanisms of apoptosis and metastasis in PANC-1 cell line.
Keywords: Dextrometorphan; NMDA Receptor Antagonist; PANC-1; Pancreatic Cancer.