Gallik asidin deneysel kolon kanseri oluşturulan ratlarda endoplazmik retikulum stres yolağı ve bağırsak epitel kök hücreleri üzerine etkileri
Effect of gallic acid on endoplasmic reticulum stress pathway and intestinal epithelial stem cell with experimentally induced colon cancer
Yazar: ÇİĞDEM FİDAN
Danışman: PROF. DR. ERDİNÇ DEVRİM
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Kolon kanseri normal işleyen kolon epitelinin adenomatöz poliplere dönüşmesinden kaynaklanmaktadır. Kolorektal kanserin, gıda bileşenleri veya diyet tarafından indüklenen bağırsak mikrobiyotasının bileşiminin kademeli olarak bozulmasından kaynaklanabileceği bildirilmiştir. Yeni parametrelerinin araştırılması, hastalığın patofizyolojisini daha iyi ortaya koymamızın yanı sıra erken teşhis ve yeni tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi açısından önemlidir. Özellikle çay, üzüm ve mor renkli meyvelerde yoğun olarak bulunan gallik asit polihidroksifenolik bileşikler içerisinde sınıflandırılmaktadır. Araştırmamızda deneysel kolon kanseri oluşturduğumuz ratlarda gallik asidin (GA) hastalığı önleyici ve/veya tedavi edici etkilerini araştırdık.
Çalışmamızda 72 adet wistar erkek rat randomize olarak 6 gruba ayrılmıştır. Deney süresi toplam 20 haftadır. Birinci grup kontrol grubu olarak yer almaktadır. İkinci ve üçüncü gruptaki ratlara ise sırasıyla deney süresinin ilk ve son 10 haftası olmak üzere 50 mg/kg GA verilmiştir. Dördüncü gruba ilk 10 hafta boyunca haftada bir kez 30 mg/kg DMH enjekte edilmiştir. Beşinci gruba ilk 10 hafta boyunca GA+DMH verilmiştir. Altıncı gruba ise ilk 10 hafta DMH sonraki 10 hafta GA verilmiştir. Ratlardan alınan örneklerde oksidatif stres parametreleri, kalsiyum, total protein, HIF-1α ve midkin düzeyleri analiz edilmiştir. Ratlardan alınan kolon dokusunda western blot analiziyle UPR sinyal yolağındaki proteinlerin ve LGR5 proteinin ifadesine bakılmıştır.
Midkin düzeylerinin DMH grubunda kontrol grubuna göre anlamlı derecede yüksek olduğu görülmektedir (p<0,05). GRP-78, ATF-4 ve LGR5 protein ifadelerinin kontrol grubuna göre DMH uygulanan grupta anlamlı düzeyde arttığı görülmüştür (sırasıyla Kontrol: 1,00±0,55, DMH: 4,73±2,67; Kontrol:1,00±0,37, DMH: 2,83±1,81; Kontrol:1,00±0,26; DMH: 2,24±1,02). PERK protein ifadesinin ise DMH grubuna göre son aşama GA olan grupta anlamlı derecede azaldığı gözlenmiştir (DMH: 1,4±0,37; Son aşama GA: 0,81±0,16). Araştırmamızda sadece DMH enjekte edilen gruba göre GA verilen gruplarda tümör/polip sayılarında anlamlı azalma görülmektedir.
Sonuç olarak oksidatif stres, kök hücre ve endoplazmik retikulum stresine ilişkin yolaklarda gruplar arasında önemli farklılıklar görüldüğü için gallik asit kolon kanserindeki önleyici rolü veya tedavideki yeri açısından yol gösterici olabilir. Bu bulguların daha ileri araştırmalar ile desteklenmesi gereklidir.

Abstract:
Colon cancer results from transforming of normally functioning colon epithelium to adenomatous polyps. It has been reported that colorectal cancer may result from the gradual deterioration of the gut microbiota composition induced by food components or diet. Investigation of new parameters is important in terms of early diagnosis and development of new treatment methods, as well as revealing the pathophysiology of the disease. In this study, we investigated the possible prophylactic and therapeutic effects of gallic acid (GA) in rats with experimental colon cancer.
Seventy-two Wistar male rats were randomly divided into 6 groups. The duration of the experiment is 20 weeks. The first group is the control group. Rats in the second and third groups were given 50 mg/kg GA in the first and last 10 weeks of the experiment, respectively. Rats in the fourth group was injected with 30 mg/kg dimethylhydrasine (DMH) once a week for the first 10 weeks. Rats in the fifth group was given GA+DMH during the first 10 weeks. Rats in the sixth group was given DMH for the first 10 weeks and GA for the next 10 weeks. Oxidative stress parameters, calcium, total protein, HIF-1α and midkine levels were analyzed in samples taken from rats. The expression of proteins in the UPR signaling pathway and LGR5 protein were analyzed by western blot method in colon tissue from rats.
Midkine levels were found to be significantly higher in the fourth group than in the control group (p<0.05). It was observed that GRP-78, ATF-4 and LGR5 protein expressions were significantly increased in the fourth group compared to the control group (Control: 1,00±0,55, DMH: 4,73±2,67; Control:1,00±0,37, DMH: 2,83±1,81; Control:1,00±0,26; DMH: 2,24±1,02)., respectively).
As a result, pathways related to oxidative stress, stem cell and endoplasmic reticulum stress may be a guide in prophylactic or therapeutic effects of gallic acid in the colon cancer since they show significant differences between groups. These findings need to be clarified by further researches.