Sıçanlarda 4NQO ile indüklenen ağız içi kanser modelinde D Vitamini eksik ve/veya kolesterolce zengin diyetlerin neoplastik süreçte hücre içi enerji metabolizması üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the effects of vitamin D deficient and/or cholesterol-rich diets on intracellular energy metabolism during the neoplastic process in 4NQO-induced oral cancer rat models
Yazar: RASİM GÜMÜŞ
Danışman: DOÇ. DR. ÖMER FARUK KARATAŞ
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Genetik = Genetics ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Ağız neoplazmları = Mouth neoplasms ; Glikoliz = Glycolysis ; Karsinoma = Carcinoma ; Kolesterol = Cholesterol ; LDL = LDL ; Vitamin D eksikliği = Vitamin D deficiency

Özet:
Diyet ve beslenme alışkanlıkları karsinogenik süreçler sırasında kritik öneme sahiptir. Hastalarda yüksek kolesterolün kritik nedenleri arasında süt ve süt ürünlerinin tüketiminin olması ve sebze ile meyvelerin vitaminler açısından önemli kaynaklar olması göz önünde bulundurarak, D vitamini eksikliği (VDE) ve yüksek kolesterolün oral skuamöz hücreli karsinomdaki (OSHK) olası rollerini glikolizin modüle edilmesi aracılığıyla araştırılması amaçlanmıştır. Başlangıçta 23 OSHK hastası ile yaş ve cinsiyetçe eşleştirilmiş 30 kontrol bireyin toplam kolesterol, LDL, HDL, trigliserid, LDH ve D vitamini düzeyleri karşılaştırılmıştır ve Pearson Analizini kullanarak bu parametrelerin birbirleri ile korelasyonları incelenmiştir. Gen seti zenginleştirme analizi için GEO veri setleri kullanılmıştır. VDE ve yüksek kolesterolün karsinogenez sırasındaki katkısını glikolizin olası modülasyonu yoluyla araştırmak için 4-nitrokinolin-1-oksit ile indüklenen in vivo oral karsinogenez modelleri kullanılmıştır. Ardından sırasıyla ELISA ve qRT-PCR kullanarak sıçan ağız içi tümör doku örneklerinde kolesterol, laktat ve glikolizle ile ilişkili gen ifade seviyeleri ölçülmüştür. VDE ve yüksek kolesterolün tek başına ve birlikte 4NQO ile indüklenen in vivo kanser modellerinde daha büyük tümörlerin oluşumuna yol açtığını ve bu tümörlerin oluşumunun glikoliz inhibisyonu ile baskılandığı gösterilmiştir. Sonuç olarak, oral karsinogenez sırasında yüksek kolesterol ve VDE'nin ortak katkısını ve bu sürecin temel olarak tümör hücrelerinde enerji metabolizmasının değişimiyle gerçekleştiği bildirilmiştir.

Abstract:
Diets and nutritional habits are critical during carcinogenic processes, where a diet poor in fruits and vegetables and rich in meat and other foods of animal origin promote carcinogenesis. Considering the vegetables and fruits as important sources for vitamins and dairy products as critical causes for high cholesterol in patients, we aimed at investigating the possible involvement of Vitamin D deficiency (VDD) and high cholesterol together in oral squamous cell carcinoma (OSCC) through modulating glycolysis. We initially compared total cholesterol, LDL, HDL, triglycerides, LDH, and Vitamin D levels of 23 OSCC patients and age and gender matched 30 control individuals and analyzed their correlation using Pearson's Analysis. Then, we used GEO datasets for gene set enrichment analysis. We used 4-nitroquinoline-1-oxide induced in vivo oral carcinogenesis models to investigate the contribution of VDD and high cholesterol during carcinogenesis via possible modulation of glycolysis. We, moreover, measured the cholesterol and gene expression levels in rat tongue tumor tissue samples using ELISA and qRT-PCR, respectively. We found that VDD and high cholesterol co-exist in OSCC patients and deregulation of cholesterol and Vitamin D levels results in enrichment of genes related to glycolysis. We, additionally, demonstrated that VDD and high cholesterol on their own and together led to formation of larger tumors in 4NQO induced in vivo cancer models, which is suppressed by glycolysis inhibition. In conclusion, we reported collaborative contribution of high cholesterol and VDD during oral carcinogenesis, which is mainly carried out via altering energy metabolism in tumor cells.