İlaçla indüklenen senesent hücre sekretomu, hücre proliferasyonu ve rho kinaz arasındaki olası ilişkinin incelenmesi
Investigation of the possible relationship between the drugs-induced senescent cell secretome, cell proliferation and rho kinase
Yazar: YAPRAK DİLBER ŞİMAY
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ARK
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakoloji Ana Bilim Dalı / Farmakoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Hücre yaşlanması = Cellular senescence ; Hücre çoğalması = Cell proliferation ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Rhokinaz = Rhokinase ; İlaç tedavisi = Drug therapy ; İlaçlar = Drugs

Özet:
Hücresel senesens, hücrelerin kalıcı olarak hücre siklusundan çıkarak çoğalma yeteneklerini kaybetmeleridir. Son yıllarda hücresel senesensin bir formu olan ilaçla-indüklenen senesens, antikanser ilaç geliştirilmesi için önemli bir mekanizma olarak düşünülmektedir. Kanser hücrelerinde ilaçla senesens indüklendiğinde, hücreler metabolik ve transkripsiyonel olarak aktif olmalarına rağmen kalıcı olarak hücre siklusundan çıkarak çoğalma yeteneklerini kaybetmektedirler. Diğer taraftan senesent hale gelen kanser hücreleri etraflarındaki mikroçevreye çeşitli faktörler salgılamaktadırlar. Salgılanan bu faktörlerin (sekretom) etraflarındaki diğer hücreler üzerinde farklı tipte etkiler oluşturdukları (proliferatif/antiproliferatif/migratuvar) gözlenmiştir. Ancak bu etkilerinin hem nitelikleri hem de sonuçları tam olarak netleşmemiştir. Yapılan çalışmalar, klinikte kullanılmakta olan farklı kemoterapötik ajanların senesens oluşumunu indüklediğini ve senesens sekretomunun gelişimine neden olduklarını göstermiştir. Kemoterapötik ilaçların oluşturduğu bu senesent hücre sekretomunun, çevre hücreler üzerinde tümör gelişimini indükledikleri ve/veya kemoterapötik ilaçlara direnç gelişimine katkı sağladıkları gösterilmiştir. Bu nedenle; kanser hücrelerinde hem senesensin oluşumu ve senesent morfolojisine ait mekanizmaların hem de senesent hücrelerin sekretomunun çevre hücreler üzerindeki etkilerinin ortaya çıkartılması konvansiyonel kanser tedavisi açısından önem taşımaktadır. Küçük G proteini Rho ve onun downstream efektörü Rho kinazın hücre kontraksiyonu, proliferasyonu, apoptozu, migrasyonu ve sekresyonu gibi çok çeşitli fizyopatolojik mekanizmada yer aldığı gösterilmiştir. Bu nedenle; bu tez çalışmasında senesense ait bu özellikler ve Rho kinaz arasındaki olası ilişkinin araştırılması amaçlandı. Öncelikle HeLa hücrelerinde doksorubisin ile senesens oluşturuldu ve daha sonra senesent hücre morfolojisinin gelişimi, senesent hücre sekretomunun salgılanması ve diğer hücreler üzerindeki olası etkileri üzerinde Rho kinaz enziminin rolü değerlendirildi. Rho kinaz enzim inhibisyonu, doksorubisin ile HeLa hücrelerinde senesensin indüklenmesini etkilemedi. Diğer taraftan hem senesent hücre morfolojisinin oluşumu hem de senesent hücrelerin sekretuvar aktivitesi Rho kinaz inhibisyonuyla baskılandı. Ayrıca, Rho kinaz enzim inhibisyonu senesent hücre sekretomunun proliferatif ve migratuvar etkinliğini de azalttı. Bulgularımız, Rho kinaz inhibitörlerinin kemoterapötik ilaçlarla kombinasyonunun, tedavi ile indüklenen senesent gelişimini etkilemeksizin sekretomunun istenmeyen etkilerini önleyebilecek yeni bir tedavi yaklaşımı olabileceğine işaret etmektedir.

Abstract:
Cellular senescence is an inability of cells to proliferate by arresting cell cycle permanently. In recent years, drug-induced senescence is considered to be an important mechanism for the development of anticancer drugs. Once senescence is induced by drugs in cancer cells, these cells permanently lose their proliferation ability by leaving the cell cycle despite being metabolically and transcriptionally active. On the other hand, various factors are secreted to microenvironment surrounding by senescent cancer cells. It is observed that these secreted factors (secretome) have different effects (proliferative/antiproliferative/migratory) on other cells. However, both the characteristics and the results of these effects have not been fully clarified. Studies have shown that different chemotherapeutic agents which are used in clinical practice, induce senescence and cause development of senescence secretome. It has been shown that senescent cell secretome stimulates tumor development in surrounding cells and/or contribute to the development of resistance to chemotherapeutic drugs. Thus, determining both the mechanism of senescence development and senescent cell morphology in cancer cells, and the effects of secretome on neighbouring cells are important for the conventional cancer treatment. It is shown that small G protein Rho and its downstream effector Rho kinase are involved in various pathophysiological mechanisms such as cell contraction, proliferation, apoptosis, migration and secretion. Therefore, in this thesis, it was aimed to investigate the possible connection between senescence-related features and Rho kinase. Firstly, senescence was induced by doxorubicin in HeLa cells and then the role of Rho kinase was evaluated in the development of senescent cell morphology, the secretion of senescent cell secretome and the possible effects of secretome on the neighbouring cells. Inhibition of Rho kinase enzyme did not affect the induction of senescence in HeLa cells with doxorubicin. On the other hand, both the formation of senescent cell morphology and the secretory activity of senescent cells were suppressed by Rho kinase inhibition. Morever, inhibition of Rho kinase also decreased the proliferative and migratory activity of senescent cells. Our data indicate that combination of Rho kinase inhibitors with chemotherapeutics could be a novel therapeutic approach to prevent unwanted effects of senescent cell secretome without affecting thedevelopment of therapy-induced senescence.