Serotonin reseptörlerinin meme kanser hücrelerinde apoptoz sinyal yolağı üzerine rollerinin araştırılması
Investigation of the roles of serotonine receptors on the apoptosis signal pathway in breast cancer cells
Yazar: VENHAR ÇINAR
Danışman: DOÇ. DR. ZÜHAL HAMURCU
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Hücre çoğalması = Cell proliferation ; Meme hastalıkları = Breast diseases ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Reseptörler-serotonin = Receptors-serotonin ; Serotonin = Serotonin ; Sinyal nakli = Signal transduction

Özet:
Kanser dünyada sık rastlanan hastalıklar arasındadır ve meme kanseri de dünya kadınları arasında en sık rastlanan kanserlerdendir. Bunun için günümüzde meme kanseri tedavisine yönelik çalışmalar oldukça önemlidir.
Serotoninin bilinen görevleri dışında son yıllarda kanser hücrelerinin proliferasyonunu stimüle eden bir mitojen olarak davrandığı da ortaya çıkmıştır. 
Çalışmamızda meme kanser hücreleri (agresif meme kanser hücresi olan MDA-MB-231 ve BT-549, non-invazif meme kanser hücresi olan MCF-7 hücreleri ) hem serotoninle hem de serotonin reseptör antagonisti olan metergolin ile mumale edildi. Hücre proliferasyonunun analizi için MTS, klon oluşumunu test etmek için klonojenik tespit ve hedef proteinlerin ekspresyonlarınıın analizi için western blot yöntemi kullanıldı. Analiz sonuçlarımıza göre, serotoninin artan konsantrasyonlarına bağlı olarak hücre proliferasyonunu ve koloni oluşumunu üç farklı meme kanser hücrelerinde de önemli oranda arttıdığı, metergolin uygulanan hücrelerde artan metergolin konsantrasyonuna bağlı olarak hücre proliferasyonunun ve koloni oluşumunun üç farklı meme kanser hücrelerinde de önemli oranda azaldığı bulundu. 2, 4, 8 µM ve 48 saat  serotonin uygulanan MDA-MB-213 hücrelerinde serotonin reseptör 1D  (5-HT1D) ve serotonin reseptör 7 (5-HT7) reseptörlerinin ekspresyonlarının serotonin artan konsantrasyonuyla birlikte arttığı, artan 5-HT1D ve 5-HT7 reseptörlerinin ekspreyonuna bağlı olarak FOXM1 ve aşağı hedefi olan eEF2K, p-EF2 proteinlerinin ekspresyonlarının arttığı bulundu. 30, 35, 40 µM ve 48 saat metergolin uygulanan MDA-MB-231 hücrelerinde HT1D ve 5-HT7  reseptörlerinin ekspresyonlarının azaldığı ve bu reseptörlerin ekspresyonundaki azalmaya bağlı olarak FOXM1 ve aşağı hedefi olan eEF2K, p-EF2 proteinelerinin ekspresyonlarının azaldığı bulundu. Hem serotonin uygulanan hem de metergolin uygulanan hücrelerde kaspaz-3 proteininin ekspresyonunda değişiklik olmadığı bulundu.
Sonuçlarımız, litertürde ilk kez serotonin bağlanmasıyla aktifleşen 5-HT1D ve 5-HT7 reseptörlerinin özellikle de aktifleşen 5-HT7 reseptörünün FOXM1 sinyal yolağını uyardığı ve onkogenik FOXM1 sinyal yolağı aracılığı ile hücreleri çoğalmaya teşvik ettiğini gösterdi. 
Bu sonuçlar, meme kanser hücrelerinde 5-HT1D ve 5-HT7 reseptörlerinin aktivitesinin kontrol altında tutulmasının tümörün büyümesi ve progresyonu açısından önemli olduğunu ve 5-HT1D, 5-HT7 reseptörlerine spesifik yeni antagonistlerin üretiminin tedavide hastalar için yararlı olabileceğini ortaya koymuştur.

Anahtar Kelimeler; 5-HTR1D, 5-HTR7, FOXM1, meme kanseri, metergolin, serotonin

Abstract:
Cancer is among the most common diseases in the world, breast cancer is also one of the most common cancers among women in the world.For this, studies on breast cancer treatment are very important today.
Serotonin (5-HT) has recently emerged to act as a mitogen that stimulates the proliferation of cancer cells, apart from its known functions.
In our study, breast cancer cells (aggressive breast cancer cells MDA-MB-231 and BT-549, non-invasive breast cancer cells MCF-7 cells) were treated with both serotonin and metergoline, a serotonin receptor antagonist. MTS was used for analysis of cell proliferation, clonogenic detection to test colony formation and western blot method for analysis of expression of target proteins. According to our analysis results, it was found that cell proliferation and colony formation increased significantly in three different breast cancer cells due to increasing concentrations of serotonin, and cell proliferation and colony formation were significantly reduced in all three different breast cancer cells due to the increased metergoline concentration in metergoline applied cells. In MDA-MB-213 cells treated with 2, 4, 8 µM and 48 hours serotonin, the expression of serotonin receptor 1D (5-HT1D) and serotonin receptor 7 (5-HT7) receptors increased with increasing serotonin concentrations, due to the increased expressions of 5-HT1D and 5-HT7 receptors, FOXM1 and its lower target eEF2K, pEF2. The expression of -EF2 proteins was found to be increased. It was found that the expression of HT1D and 5-HT7 receptors decreased in MDA-MB-231 cells treated with metergoline for 30, 35, 40 µM and 48 hours, and the expression of FOXM1 and its lower target eEF2K, p-EF2 proteins decreased due to the decrease in the expression of these receptors. It was found that there was no change in the expression of caspase-3 protein in cells treated with both serotonin and metergoline.
Our results showed that for the first time in the literature, the 5-HT1D and 5-HT7 receptors activated by serotonin binding, in particular the activated 5-HT7 receptor, stimulate the FOXM1 signaling pathway and stimulate the cells to proliferate via the oncogenic FOXM1 signaling pathway.
These results suggest that controlling the activity of 5-HT1D and 5-HT7 receptors in breast cancer cells is important for tumor growth and progression, and the production of new antagonists specific to 5-HT1D, 5-HT7 receptors may be beneficial for patients in treatment.

Key words; 5-HTR1D, 5-HTR7, breast cancer, FOXM1, metergolin, serotonin