Meme kanserinde hipotermi koşullarınınkanser kök hücresi üzerine etkisi vematriks metalloproteinazların incelenmesi
The effect of hypothermic conditions on cancer stem cells in breast cancer and investigation of matrix metalloproteinases
Yazar: BÜŞRA DİKMEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEÇİL YILMAZ
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kök Hücre Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Meme kanseri en sık tanı konulan, kadınlar arasında ölüm oranları yüksek kanser türüdür. Kanser hücrelerinin çevresel stromaya yayılmasına yol açan, invazyon ile metastazı tetikleyen önemli enzimlerin başında Matriks metalloproteinaz (MMP)'lar gelir. MMP'ler aynı zamanda büyümeyi teşvik eden veya apoptozu baskılayan faktörleri serbest bırakarak doğrudan tümör hücreleri üzerinde etki gösterebilir. Günümüzde kardiyak arrest, beyin ve omurilik yaralanmaları, inme, hipoksik iskemik ensefalopati (HİE) ve diğer iskemik doku yaralanmalarından kaynaklanan sonuçları iyileştirmek amacıyla araştırma ve tedavilerde terapötik hipotermi yöntemi kullanılmaktadır. Geleneksel kanser tedavi yöntemlerinden ayrılan yaklaşımımız, hipotermi koşullarında iki farklı meme kanser türünde meme kanser kök hücre (MKKH) 'lerinin ifadesini ve MMP enzimlerinin rolünü derinlemesine anlamayı hedeflemektedir. İyi prognozu temsil eden MCF7 ve kötü prognozu temsil eden MDAMB231 meme kanser hücre hatlarının hipotermi koşullarındaki (33°C ve 30°C'de) canlılık ve proliferasyon oranları belirlendi. İnvazyon ve migrasyon özelliklerini belirlemek için de yara iyileşme deneyi yapıldı. Hipotermi koşullarındaki MKKH profilini belirlemek için CD44⁺/CD24¯ hücre alt popülasyonları flow sitometri ile analiz edildi. Farklı hipotermi sıcaklıklarının apoptoz üzerine etkisini belirlemek için Annexin-V değerleri karşılaştırıldı ve Real-Time PCR yöntemi ile MMP2 ve MMP9'un gen ekspresyon analizini yapıldı. Elde ettiğimiz sonuçlar, hipotermi koşullarının meme kanser hücrelerinin proliferasyonunu ile migrasyonunu azalttığını gösterdi. CD44⁺/CD24¯ olan MKKH'lerinin hipotermi koşullarında agresif olan meme kanserinde iyi prognozu gösteren meme kanserine göre daha fazla arttığı gözlemlendi. Apoptoz oranlarının ise her iki meme kanserinde düşen sıcaklık ile arttığı (3.gün) ama zamana bağlı olarak (7.günde) agresif olan meme kanserinde azaldığı gösterildi. Ayrıca hipotermi koşullarında MMP2 ve MMP9 gen ekspresyonunun arttığı bulundu. İlk defa bu tez kapsamında elde ettiğimiz bulguların,  meme kanser tedavisinde hipotermi uygulamasının hücresel ve moleküler düzeydeki etkilerini anlamamıza yardımcı olacak veriler ile hipotermi koşullarının meme kanser patogenezindeki etkilerini anlamamıza katkıda bulunacağını umut ediyoruz.
Anahtar kelimeler: Hipotermi; Kanser Kök Hücresi; Meme Kanseri; MMP

Abstract:
Breast cancer is the most commonly diagnosed cancer type among women, with high mortality rates. Matrix metalloproteinases (MMPs) are among the key enzymes that lead to the spread of cancer cells to the surrounding stroma, triggering invasion and metastasis. MMPs can also directly affect tumor cells by releasing factors that promote growth or suppress apoptosis. Therapeutic hypothermia is currently used in research and treatments to improve outcomes resulting from conditions such as cardiac arrest, brain and spinal cord injuries, stroke, hypoxic ischemic encephalopathy (HIE), and other ischemic tissue injuries. Our approach, which deviates from traditional cancer treatment methods, aims to deeply understand the expression of breast cancer stem cells (BCSCs) and the role of MMP enzymes under hypothermic conditions in two different types of breast cancer. The viability and proliferation rates of breast cancer cell lines representing good prognosis (MCF7) and poor prognosis (MDAMB231) were determined under hypothermic conditions (at 33°C and 30°C). A wound healing experiment was also conducted to determine invasion and migration properties. Flow cytometry was used to analyze CD44⁺/CD24¯ cell subpopulations to determine the MKKH profile under hypothermic conditions. Annexin-V values were compared to determine the effect of different hypothermia temperatures on apoptosis, and MMP2 and MMP9 gene expression analysis was performed using the Real-Time PCR method. Our results showed that hypothermic conditions reduced the proliferation and migration of breast cancer cells. It was observed that the MKKHs with CD44⁺/CD24¯ increased more in aggressive breast cancer compared to breast cancer showing good prognosis under hypothermic conditions. Apoptosis rates increased with decreasing temperature (on day 3) in both breast cancers, but decreased over time (on day 7) in aggressive breast cancer. Additionally, it was found that MMP2 and MMP9 gene expression increased under hypothermic conditions. We hope that the findings obtained for the first time in this thesis will contribute to understanding the cellular and molecular effects of hypothermia in breast cancer treatment and will contribute to understanding the effects of hypothermic conditions on breast cancer pathogenesis.
Keywords: Breast Cancer;  Cancer Stem Cell; Hypothermia; MMP