Koroner arter hastalığında rolü olduğu düşünülen aday gen(ler)in fonksiyonel analizi
Functional analysis of the candidate gene(s) that is considered to play role in coronary artery disease
Yazar: AYBİKE SENA ÖZUYNUK
Danışman: PROF. DR. NİHAN ÜNALTUNA
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı / Genetik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Ateroskleroz = Atherosclerosis ; Erastin = Erastin ; Ferroptoz = Ferroptosis ; Genler = Genes ; Hücre ölümü = Cell death ; Kalp hastalıkları = Heart diseases ; Koroner arter hastalığı = Coronary artery disease ; Koroner arter hastalığı = Coronary artery disease ; Koroner hastalık = Coronary disease

Özet:
Kalbe besin ve oksijen taşıyan arterlerde aterosklerotik plak oluşumuyla karakterize olan koroner arter hastalığı hem ülkemizde hem de dünyada en önemli halk sağlığı sorunlarından biridir. Ateroskleroz çoğunlukla önlenebilir bir hastalık olduğundan temelinde yatan mekanizmaların ve dolayısıyla risk faktörlerinin aydınlatılması büyük önem taşımaktadır. Yeni tanımlanan bir programlı hücre ölüm şekli olan ferroptozun temel etmenlerinden olan aşırı demir yükü ile artan lipid peroksitler ve doku hasarının ateroskleroz ve diyabete yol açabileceği düşünülmektedir. Bu nedenle bu tez projesi kapsamında, ferroptoz ile hücre ölümünün ve koroner arter hastalığının oluşumunda rol oynayan mekanizmaların araştırılması amaçlanmış ve bunun için RTN3, CAT, SLC25A1, HMOX-1, GPX4, ACSL4 ve SLC7A11 genleri seçilerek bu mekanizmalardaki rolleri incelenmiştir.
Bu tez çalışmasında, in vitro ortamda HEPG2 hücrelerinde ferroptoz hücre ölüm mekanizması, belirlenen en uygun konsantrasyonda erastin ile indüklenmiş ve ferrostatin-1 ile inhibe edilmiştir. İndüklemenin yapıldığı koşullar ile birlikte, indükleyici ve inhibitörün bir arada bulunduğu koşullarda da hücre canlılık oranları ve aday genlerin anlatım düzeylerindeki değişimler incelenmiştir. HEPG2 hücrelerinde çalışılan koşullarda, kantitatif gerçek zamanlı PZR ile anlatımları incelenen genlerden, RTN3, CAT, SLC25A1 ve GPX4 ifadelerinin azaldığı gözlemlenirken, HMOX-1 ve SLC7A11 gen anlatımları artmış ve ACLS4 anlatımı değişmemiştir. Koroner arter hastası ve hasta olmayan bireyler arasında aday gen anlatımları incelendiğinde ise RTN3, CAT ve SLC25A1 ifadelerinin anlamlı olarak değiştiği gözlemlenmiştir.
 Erastin ile ferroptotik hücre ölümünün indüklenmesinin ardından seçilen genlerin anlatımlarında görülen değişimler, bu genlerin ferroptoz mekanizması için önemli adaylar olabileceğini göstermektedir. Ateroskleroz patogenezinde ferroptozun etkisinin araştırılmasını amaçlayan bu çalışma ile mekanizmalarda rol oynuyor olabilecek yeni hedefler belirlenmiştir.

Abstract:
Coronary artery disease (CAD), which is characterized by the formation of atherosclerotic plaque in arteries carrying food and oxygen to the heart, is one of the most important public health problems both in our country and in the world. Since atherosclerosis is often preventable, it is of utmost importance to elucidate the underlying mechanisms and, therefore, risk factors. It is thought that increased lipid peroxidation and tissue damage with iron overload, which is one of the main factors of the newly defined programmed cell death -ferroptosis-, can lead to atherosclerosis and diabetes. Therefore, the aim of this thesis project is to investigate the mechanisms involved in the formation of ferroptotic cell death and CAD. For this purpose, RTN3, CAT, SLC25A1, HMOX-1, GPX4, ACSL4 and SLC7A11 genes were selected and their roles in these mechanisms were investigated.
In this study, ferroptosis in HEPG2 cells was induced by erastin and inhibited by ferrostatin-1. The conditions which ferroptosis is induced and both inducer and inhibitor-containing conditions were examined for the viability of cells and gene expressions of candidate genes. While the expression of RTN3, CAT, SLC25A1 and GPX4 were observed to be decreased, HMOX-1 and SLC7A11 gene expressions were increased and ACLS4 expression did not change. When the expression levels of the selected genes were compared in patients with CAD and non-CAD individuals, it was observed RTN3, CAT, and SLC25A1 expressions changed significantly.
Changes in expression of selected genes after induction of ferroptotic cell death with erastin suggest that these genes may be important candidates for the mechanism. In this research which aims for the investigation of the effect of ferroptosis on the pathogenesis of atherosclerosis, new targets which may play roles in both mechanisms are identified.