DLD-1 insan kolon kanseri hücre hattında TRP (geçici reseptör potansiyel) kanallarının rolü ve karvakrolün etkileri
The role of TRP (transient receptor potential) channels in the DLD-1 human colon cancer cell line and the effects of carvacrol
Yazar: EZGİ BABAEREN
Danışman: PROF. DR. YASEMİN AYDIN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Hücre dizisi = Cell line ; Karvakrol = Carvacrol ; Kolon hastalıkları = Colonic diseases ; Kolon neoplazmları = Colonic neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Kanser, hücrenin normal işleyen moleküler mekanizmalarındaki bozuklukları ve buna bağlı morfolojik ve fonksiyonel değişiklikleri içeren, bozulmuş ve kontrolsüz hücre büyümesi ile karakterize bir hastalıktır. Kolon kanseri, kanserden ölümlerin önde gelen nedenidir. Son yıllarda, birçok kanserde olduğu gibi, kolorektal kanser ile bozulmuş hücre içi kalsiyum homeostazı arasında yakın ilişkiler bulunmuştur. Hücre içi kalsiyum homeostazının bozulması, hücre proliferasyonundan hücre göçü ve istilası ve hücre ölümüne dirence kadar birçok kanser belirtisinin ortaya çıkmasına katkıda bulunur.TRP kanalları, hücrede kalsiyum dengesinin düzenlenmesinde rol oynayan seçici olmayan katyon kanallarıdır. TRP kanalları kalsiyum, sıcaklık, pH, reaktif oksijen substratları, kimyasal ve mekanik stresler ile uyarılabilir. Çeşitli hücrelerde birçok farklı TRP kanalı vardır ve bunların işlevleri de farklıdır. Kanalların sayı ve aktivitelerindeki değişimler hücre fonksiyonlarında bozulmalara ve birçok hastalığa neden olabilmektedir. TRP kanallarının ifadelerinin ve faaliyetlerinin farklı kanser türlerinde farklılık gösterdiğini kanıtlayan çalışmalar vardır. Son çalışmalar, TRP kanallarının kanserleşme süreci sırasında proliferasyon, tümöral farklılaşma, apoptoz, anjiyogenez, göç ve istila süreçlerinin düzenlenmesi ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Karvakrol (2-metil-5-(1-metiletil) fenol) Lamiacea ailesi bitkilerinin uçucu yağlarında yüksek miktarda bulunan monoterpenik fenol bileşiğidir. Sentetik olarak üretilir ve satılır. Karvakrolün antimikrobiyal, antiinflamatuar, antifungal ve antioksidan etkilerinin yanı sıra, antitümöral etkileri son yıllarda kanser çalışmalarının yoğunlaşmasına neden olmuştur. Bu çalışmada, TRP kanallarının agonisti ve antagonisti olarak görev yapan karvakrolün DLD-1 insan kolorektal kanser hücre dizisi üzerindeki etkilerini ve bu etkilerin TRP kanalları ile bağlantısını açıklamayı amaçladık. Çalışmamızda, insan kolon kanseri hücre hattı DLD-1 kullanılmıştır. Deneyler 4 grupta yapılmıştır. 1.Kontrol Grubu: DLD-1 kolon kanseri hücre hattı, 2.DMSO Grubu: Uygulanacak karvakrol DMSO da çözüldüğü için DMSO verilen grup,3.Karvakrol-100 Grubu: Hücrelere 100 µM/lt karvakrol uygulanan grup,4.Karvakrol-200 Grubu: Hücrelere 200 µM/lt karvakrol uygulanan grup. Gruplardan elde edilen hücrelerde TRPC1, TRPM5, TRPV6, TRPM7 kanalları ve Kaspaz-3, Kaspaz-9 gen ekspresyonlarına PCR yöntemi ile bakıldı ve protein tayini için western blot çalışması yapıldı. 100 µM/lt karvakrol uygulamasında TRPM5 ve TRPV6 kanallarının gen ekspresyonlarında anlamlı azalmalar görülmüştür. Kaspaz 3 gen ekspresyonun da ise anlamlı artış bulumuştur. Western Blot çalışması iki kez tekrarlanmasına rağmen sonuç alınamamıştır. Karvakrolun TRP kanalları üzerine inhibitör etkileri ile kanser hücrelerinde kalsiyum homeostazını değiştirerek apoptatik yolakları aktive ettiği sonucuna varılmıştır. TRP kanallarının karvakrol gibi kimyasal ajanlarla modülasyonu ile kanser tedavisinde yeni stratijelerin geliştirilmesi olası görülmektedir ve daha ileri moleküler çalışmalara ihtiyaç bulunmaktadır.

Abstract:
Cancer is a disease characterized by impaired and uncontrolled cell growth, which includes disorders in the normal functioning molecular mechanisms of the cell and related morphological and functional changes. Colon cancer is the leading cause of cancer deaths. In recent years, as with many cancers, close associations have been found between colorectal cancer and impaired intracellular calcium homeostasis. Disruption of intracellular calcium homeostasis contributes to the emergence of many cancer symptoms, from cell proliferation to cell migration and invasion, and resistance to cell death. TRP channels are non-selective cation channels that play a role in the regulation of calcium balance in the cell. TRP channels can be stimulated by calcium, temperature, pH, reactive oxygen substrates, chemical and mechanical stresses. There are many different TRP channels in various cells and their functions are also different. Changes in the number and activities of the channels can cause impairment in cell functions and many diseases. There are studies proving that the expressions and activities of TRP channels differ in different types of cancer. Recent studies have shown that TRP channels are associated with the regulation of proliferation, tumoral differentiation, apoptosis, angiogenesis, migration and invasion processes during the cancerous process. is the monoterpenic phenol compound found. It is produced and sold synthetically. In addition to the antimicrobial, anti-inflammatory, antifungal and antioxidant effects of carvacrol, its antitumoral effects have led to the intensification of cancer studies in recent years. In this study, we aimed to explain the effects of carvacrol, which acts as an agonist and antagonist of TRP channels, on the DLD-1 human colorectal cancer cell line and the relationship of these effects with TRP channels. In our study, the human colon cancer cell line DLD-1 was used. Experiments were carried out in 4 groups. 1. Control Group: DLD-1 colon cancer cell line, 2.DMSO Group: The group that was given DMSO because the carvacrol to be applied was dissolved in DMSO, 3.Carvacrol-100 Group: The group where 100 µM / lt carvacrol was applied to the cells, 4.Carvacrol-200 Group: Group in which 200 µM / lt carvacrol is applied to the cells. TRPC1, TRPM5, TRPV6, TRPM7 channels and Caspase-3, Caspase-9 gene expressions in the cells obtained from the groups were examined by PCR method and western blot study was performed for protein determination. Significant decreases were observed in gene expressions of TRPM5 and TRPV6 channels in 100 µM / lt carvacrol application. A significant increase in caspase 3 gene expression was found. Although the Western Blot study was repeated twice, no results were obtained. It was concluded that carvacrol activates apoptatic pathways by changing calcium homeostasis in cancer cells with its inhibitory effects on TRP channels. With the modulation of TRP channels with chemical agents such as carvacrol, it seems possible to develop new strategies in cancer treatment and further molecular studies are needed.