Kolon kanseri hücrelerinde kolekalsiferol/d3 vitamin uygulamasının otofaji ve endoplazmik retikulum stresi üzerinden değerlendirilmesi
Evaluation of cholecalciferol/vitamin d3 treatment in colon cancer cells through autophagy and endoplasmic reticulum stress
Yazar: ESRA TANRIVERDİ
Danışman: PROF. DR. HASİBE VURAL
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
D vitamini, vücut üzerinde yaygın etkileri olan güçlü bir steroid hormon kolekalsiferolün öncüsüdür. Antikanser etkiye de sahip olan D vitamini, yetersiz güneş ışınlarına maruz kalma ve kanserli bireylerde görülebilecek çeşitli sebeplerden dolayı bu etkisini gösteremez. Ayrıca bazı kanser hastalarında D vitamini eksikliği ile de karşılaşılmaktadır. Kolekalsiferol vücudu besleyen en önemli D vitamini formudur. Yapılan çalışmalar kolekalsiferolün çeşitli kanser hücrelerinin proliferasyonunu, göçünü, invazivliğini ve anjiyogenezini inhibe ettiğini göstermiştir. Ayrıca kolekalsiferol, bağırsaktaki bağışıklık hücrelerinin biyolojisini düzenleyerek bağırsak mikrobiyotasını olumlu yönde etkilemektedir. Bu çalışmada kolekalsiferol uygulamasının kolon kanseri hücrelerinde otofaji ve endoplazmik retikulum (ER) stresi üzerine etkisi değerlendirilmiştir. Kolekalsiferolün HT-29 ve HCT 116 hücreleri üzerindeki sitotoksik etkisi XTT analizi ile araştırılmıştır. Sitotoksisite sonuçları dikkate alınarak, sonraki analizde hücreler 48 saat boyunca 150 ve 250 µM kolekalsiferol ile muamele edilmiştir. Ardından kontrol ve doz gruplarından RNA izolasyonu yapılmış, cDNA sentezlenmiş ve apoptoz, ER stresi ve otofaji ile ilişkili genlerin ekspresyon seviyeleri qRT-PZR ile analiz edilmiştir. Kolekalsiferolün kolon kanseri hücrelerinin koloni oluşturma yetenekleri üzerine etkisi, koloni formasyon analizi ile değerlendirilmiştir. Ayrıca florometrik tabanlı otofaji kiti ve GRP78/BiP ELISA kiti kullanılarak kolekalsiferolün otofaji ve ER stresi üzerine etkisi araştırılmıştır. qRT-PZR sonuçlarına göre, kolekalsiferol uygulaması kolon kanseri hücrelerinde apoptoz ve ER stresi ile ilişkili genlerin ekspresyonunu artırırken, otofaji ile ilişkili genlerin ekspresyonunu azaltmıştır. Benzer şekilde kolekalsiferol uygulaması sonrasında otofaji azalırken ER stresi belirteci GRP78/BiP miktarında artış saptanmıştır. Ek olarak, kolekalsiferol, kolon kanseri hücrelerinin koloni oluşturma yeteneğini önemli ölçüde azaltmıştır. Tüm sonuçlar bir arada değerlendirildiğinde, kolekalsiferolün kolon kanseri hücrelerinde otofajiyi baskılayarak, ER stresi ile apoptozu arttırarak antikanser etkiye neden olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
Vitamin D is the precursor to cholecalciferol, a powerful steroid hormone with widespread effects on the body. Vitamin D, which also has an anticancer effect, can not show this effect due to insufficient exposure to sunlight and various reasons that can be seen in individuals with cancer. In addition, some cancer patients are faced with vitamin D deficiency. Cholecalciferol is the most important form of vitamin D that nourishes the body. Studies have shown that cholecalciferol inhibits proliferation, migration, invasiveness and angiogenesis of various cancer cells. In addition, cholecalciferol positively affects the intestinal microbiota by regulating the biology of immune cells in the intestine. In this study, the effect of cholecalciferol treatment on autophagy and endoplasmic reticulum (ER) stress in colon cancer cells was evaluated. The cytotoxic effect of cholecalciferol on HT-29 and HCT 116 cells was evaluated by XTT analysis. Considering cytotoxicity results, cells were treated with 150 and 250 µM cholecalciferol for 48 hours in subsequent analyzes. Then, RNA was isolated from the control and dose groups, cDNA was synthesized, and expression levels of genes associated with apoptosis, ER stress and autophagy were analyzed by qRT-PCR. The effect of cholecalciferol on colony-forming abilities in colon cancer cells was evaluated by colony formation analysis. In addition, the effect of cholecalciferol on autophagy and ER stress was investigated using the fluorometric-based autophagy kit and the GRP78/BiP ELISA kit. According to the qRT-PCR results, cholecalciferol treatment increased the expression of genes associated with apoptosis and ER stress, while decreasing the expression of autophagy-related genes in colon cancer cells. Similarly, while autophagy decreased after cholecalciferol treatment, the amount of ER stress marker GRP78/BiP increased. In addition, cholecalciferol significantly reduced the colony-forming ability of colon cancer cells. When all the results are evaluated together, it is thought that cholecalciferol causes an anticancer effect by suppressing autophagy and increasing apoptosis with ER stress in colon cancer cells