Diyabet tedavisinde kullanılan metformin, pioglitazon, GLP1 analoğu ve insülin ile antikanser  ajanların meme kanseri hücre kültürü üzerine etkilerinin in vitro koşullarda karşılaştırılması
In vitro comparison of the effects of metformin, pioglitazone, GLP1 analogue, insulin that are used in treatment of diabetes and anticancer agents, on breast cancer cell culture
Yazar: MUSTAFA AYDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET FATİH KILIÇLI
Cumhuriyet Üniversitesi / Tıp Fakültesi / İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı / Endokrinoloji ve Metabolizma Bilim Dalı
Derece: Tıpta Yan Dal Uzmanlık, 2014
Konu: Endokrinoloji ve Metabolizma Hastalıkları = Endocrinology and Metabolic Diseases
Dizin: Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Diabetes mellitus = Diabetes mellitus ; Eksenatid = Exenatide ; Hipoglisemik ajanlar = Hypoglycemic agents ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Metformin = Metformin ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Paklitaksel = Paclitaxel ; İnsülin = Insulin

Özet:
DİYABET TEDAVİSİNDE KULLANILAN METFORMİN, PİOGLİTAZON, GLP1 ANALOĞU VE İNSÜLİN İLE ANTİKANSER  AJANLARIN MEME KANSERİ HÜCRE KÜLTÜRÜ ÜZERİNE ETKİLERİNİN İN VİTRO OLARAK KARŞILAŞTIRILMASI
Dr.Mustafa AYDEMİR
Yandal Uzmanlık Tezi
Sivas-2014
ÖZET
Diyabet ve kanser dünya çapında ciddi sağlık sorunları oluşturan ve her ikisi de sık görülen hastalıklardır. Epidemiyolojik kanıtlar diyabetli hastalarda birçok kanser formunun gelişme riskinin oldukça yüksek olduğunu göstermektedir. Hem diyabet hem de kanser gelişimini kolaylaştırıcı ortak risk faktörlerinin bulunması nedeniyle mi birlikteliğin sık olduğu, diyabet tedavisinde kullanılan ajanların kanser gelişimini etkileyip etkilemediği, diyabet gelişimi sürecindeki patofizyolojik mekanizmaların kanser gelişimine katkıda bulunup bulunmadığı sorularının cevapları hala karmaşıklığını korumaktadır. Gözlem çalışmalarından elde edilen kanıtlar, hiperglisemi tedavisinde kullanılan bazı ilaçların kanser riskindeki artışa veya azalmaya yol açabileceğini göstermektedir. 
Bu çalışma; kadınlarda sık görülen meme kanseri hücre kültürlerinde diyabet tedavisi için kullanılan ilaçların (metformin, pioglitazon, exanatide ve insülin) tek başına veya metformin+pioglitazon, metformin+exanatide, metformin+insülin gibi kombine kullanımlarının in vitro şartlarda doz ve zamana bağlı olarak kanser hücrelerinin çoğalmaları üzerindeki etkilerini araştırmak için planlanmıştır.
İnsan meme kanseri hücreleri östrojen pozitif MCF-7 ile östrojen negatif meme kanseri hücreleri MDA-MB-231 kullanıldı. Tek başına artan dozlarda metformin, pioglitazon, insülin, exenatid ve metformin ile bunların kombinasyonları ve sitotoksik etkilerini karşılaştırmak amacıyla da antikanser ilaç olarak paklitaxel kullanıldı. Doksanaltı saat sonra ilaçların sitotoksik etkileri karşılaştırıldı. Canlı hücre sayımı için ''Cell Proliferation Kit'', XTT testi ve tripan mavisi boya testi kullanıldı.
Bu çalışmada diyabet tedavisinde kullanılan oral ve parenteral tedavilerin kadınlarda sık görülen meme kanseri hücreleri üzerindeki etkilerini inceledik. Gördük ki; daha önce yapılan çalışmalara benzer olarak metformin tek başına antikanser ilaçlar gibi meme kanseri hücrelerine güçlü sitotoksik etki oluşturmakta (2,5mM, 5mM, 10mM,15mM, 20mM; %75,4,%64,2,%54,76,%33,2,%11,2) (p<0.001)ve kombine kemoterapatik ilaçların (paklitaxel) etkisini arttırabilmektedir . Pioglitazonun fizyolojik koşullarda meme kanseri hücre proliferasyonu yapmadığını (0,1µM, 1µM, 25µM, 50µM) (p>0.005) hatta suprafarmakolojik dozlarda sitotoksik etkiye neden olduğunu gördük (100µM sitotoksik etki %43) (p<0.001). İnsülinlerin kanser hücreleri üzerinde ki proliferatif etkilerinin, metformin ile birlikte kullanıldığında azalttığını gördük(p<0.05). Yeni çıkan ilaçlardan tek başına exanatide kullanımının meme kanseri hücreleri üzerine proliferatif etki yaptığını (5nM, 10nM ve 15nM konsantrasyonlarda %120.76, %133.32, %152.20 çoğalma) (p<0.05)  metformin ile birlikte kullanıldığında ise bu proliferatif etkinin ortadan kalktığını gözlemledik. Metforminin tek başına paklitaxel kadar etkili bir antikanser ajan olduğunu ve birlikte kullanıldığında paklitaxelin etkisini potansiyelize ettiğini saptadık. Hızla artan diyabet ve buna paralel artan kanser riski nedeniyle diyabet tedavisinde kullanılan ajanların güvenilirliği ile ilgili her geçen gün yeni veriler ortaya çıkmaktadır. Bu yeni çıkan ilaçlar için daha fazla in vitro, in vivo klinik araştırma ve tecrübelere ihtiyaç vardır.
Anahtar kelimeler: Diabetes Mellitus, Meme Kanseri, Metformin, Pioglitazon, İnsulin, Exenatide, Paklitaxel

Abstract:
IN VITRO COMPARISON OF THE EFFECTS OF METFORMIN, PIOGLITAZONE, GLP1 ANALOGUE, INSULIN THAT ARE USED IN TREATMENT OF DIABETES AND ANTICANCER AGENTS, ON BREAST CANCER CELL CULTURE
Dr. Mustafa AYDEMİR
Subspecialty Thesis
Sivas-2014
ABSTRACT
Diabetes and cancer are common diseases with huge impact on health worldwide. Epidemiologic evidences show that risk of developing several types of cancer is high in patients with diabetes mellitus. The correlation between diabetes mellitus and cancer, the answers to questions whether the therapeutic agents have any impact on cancer development since there are common risk factors that enhance the development of both diabetes mellitus and cancer and whether the pathophysiologic mechanisms that have a role in development of diabetes mellitus enhance the cancer development still remain complicated. The answers obtained from observation studies demonstrate that some drugs that are used to treat hyperglycemia are associated with the increase and decrease in risk of cancer. In the light of this data, the aim of this study was to investigate the effects of diabetes mellitus treatment drugs (metformine, pioglitazone, exanatide and insulin) when used alone or in combinations such as metformin+pioglitazone, metformin+exantide, metformin+insulin in human breast cancer cell cultures, and in vitro effects of this on cancer cell growth according to dosage and duration.
Metformin, pioglitazone, insulin, exenatid and metformin combinations have been used alone in increasing doses on oestrogen positive MCF-7 human breast cancer cells and oestrogen negative MDA-MB-231 breast cancer cells, and in order to compare the cytotoxic effects, paclitaxel has been used as an anticancer drug. Cytotoxic effects of these drugs were compared after 96 hours. "Cell Proliferation Kit", XTT test and trypan blue dye test have been used for the viable cell counting.
As a result, in this study, we investigated the impact of oral and parenteral treatments used in diabetes mellitus therapy on breast cancer cells, which is common in women. Similar to the previous studies, we have found that metformin alone has a strong cytotoxic effect on cancer cells (2,5mM, 5mM, 10mM,15mM, 20mM %75,4,%64,2,%54,76,%33,2,%11,2 cytotoxic effect) (p<0.001), which is similar to anticancer drugs, and has the possibility to increase the effect of chemotherapeutic drugs when used concomitantly. We have found that pioglitazone does not proliferate the breast cancer cells in physiologic conditions (0,1uM, 1uM, 25uM, 50uM) (p>0.005)   and it even causes cytotoxic effects in supra pharmacological doses (100µM cytotoxic effect %43) (p<0.05). We have found that concomitant use of insulin with metformin decreases the proliferative effect of insulin on cancer cells. We have observed that the use of a newly marketed drug, which is called exanatide, has proliferative effect on breast cancer cells (5nM, 10nM and 15nM ;%120.76, %133.32, %152.20 proliferation) (p<0.05) and this proliferative effect disappeared when used concomitantly with metformin. We have determined that metformin alone is an anticancer agent which is as effective as paclitaxel and it potentializes the effect of paclitaxel when used concomitantly. Due to the increased prevalance of diabetes mellitus and increasied cancer risk parallel to this, new data regarding the safety of agents that are used in treatment of diabetes mellitus is received every day. Further in vivo and in vitro studies, clinical researches and experience are needed for these newly marketed drugs.
Key words:  Diabetes Mellitus, Breast Cancer, Metformin, Pioglitazone, Insulin, Exenatide, Paclitaxel