Melatonin anti-kanser özelliklerinin in vitro koşullarda araştırılması ve sirtuinlerle ilişkisi
Investigation of melatonin anti-cancer features in in vitro conditions and its relationship with sirtuins
Yazar: SELMA YILDIRIM
Danışman: DOÇ. DR. ÖZKAN ÖZDEN
Kafkas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Kanser dünya genelinde en yaygın ikinci ölümcül hastalıktır. Hastalığın yaygınlığı,
tehlike düzeyi ve mevcut tedavilerin yan etkileri araştırmacıları yeni ve alternatif tedavi
arayışlarına sürüklüyor. Bu alternatif tedavilere güçlü bir aday olan melatoninin birçok
çalışma ile terapötik etkileri kanıtlanmıştır. Kanser tedavilerinde umut vaadeden bir diğer
terapötik grup da sirtuin proteinleridir. Memelilerde yedi adet bulunur ve SIRT 1-7 olarak
adlandırılır. Sirtuin seviyelerindek artma ve azalmalar kanser üzerinde çeşitli etkilere yol
açıyor. Bu proteinlerin ekspresyon seviyelerini arttırıp azaltmak adına çeşitli inhibitör ve
aktivatörler kullanılıyor. Bu proteinler arasında en çok çalışılanları SIRT1-3'tür. Bu
çalışmada melatonin hormonunun antikanser özellikleri ve sirtüinlerle ilişkisi araştırıldı.
Aynı zamanda mevcut tedavilerle kombinasyonunun sonuçları gözlemlenmek adına
yaygın bir kemoterapi ajanı olan 5FU ile kombine uygulaması yapıldı. Çalışmada
HUVEC, DLD-1 ve MIA PaCa-2 hücre hatları 48 saat süreyle adı geçen kimyasal
moleküller ve kombinasyonları ile muamele gördü. Uygulama sonuçlarına göre
melatonin ve kombinasyonlarının hücre sağ kalım oranları üzerinde etkili olduğu
gözlemlendi. Ayrıca protein seviyelerinin tespiti için western blotlama yapıldı. Melatonin
ve SirReal2'nin PDH ve LDHA seviyelerine etki ettiği gözlemlendi. Uygulamaların
apoptoz üzerindeki etkilerini gözlemlemek adına Etidyum Bromür/Akridin Oranj
boyaması yapıldı. Melatonin, SirReal2 ve kombine kullanımlarının apoptoz oranlarında
artmaya yol açtığı gözlemlendi. Sonuç olarak melatonin ve SirReal2 ile kombine
kullanımı ile gözlemlenen LDHA ve PDH seviyelerindeki azalmanın glikolizde
yavaşlamaya sebep olduğu ve böylece hücrenin enerji kaynağını zayıflatarak
proliferasyonu baskılanmış olduğu kanısına varıldı. Ayrıca melatoninin SirReal2 ile
kullanımının SIRT2 ekspresyonunu arttırdığı gözlemlendi.

Abstract:
Cancer is the second most common deadly disease worldwide. The prevalence of the
disease, its level of danger, and the side effects of current treatments are leading
researchers to seek new and alternative treatment methods. Melatonin, which is a strong
candidate for these alternative treatments, has been proven to have therapeutic effects
through numerous studies. Another promising therapeutic group in cancer treatments is
the sirtuin proteins. There are seven of these proteins found in mammals, referred to as
SIRT 1-7. Increases or decreases in sirtuin levels can lead to various effects. Various
inhibitors and activators are used to alter the expression levels of these proteins. The
most studied sirtuins include SIRT1-3. This study investigated the anti-cancer properties
of melatonin hormone and its relationship with sirtuins. Additionally, in order to
observe the outcomes of its combination with current treatments, it was combined with
a common chemotherapy agent, 5FU. In this study, HUVEC, DLD-1, and MIA PaCa-2
cell lines were treated with the mentioned chemical molecules and combinations for 48
hours. The results of the applications showed that melatonin and its combinations
affected cell survival rates. Furthermore, western blot analysis was conducted to
determine protein levels. It was observed that melatonin and SirReal2 affected PDH and
LDHA levels. Ethidium Bromide/Acridine Orange staining was performed to observe
the effects on apoptosis. Melatonin, SirReal2, and their combinations were found to
increase apoptosis rates. As a result, it was concluded that the decrease in LDHA and
PDH levels caused by the combined use of melatonin and SirReal2 led to a slowing
down of glycolysis, thereby weakening the cell's energy source and suppressing
proliferation. Moreover, it was observed that the use of melatonin with SirReal2
increased SIRT2 expression.