Mitokondriyal derive peptidlerin (MOTS-C) glioma U87 hücre hattında üzerindeki apoptotik etkilerinin in vitro araştırılması
In vitro investigation of apoptotic effects of mitochondrial derived peptides (MOTS-C) on glioma U87 cell line
Yazar: DUYGU ZÜHRE
Danışman: PROF. DR. SEFA KIZILDAĞ
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Gliomalar yüksek görülme sıklığına sahip agresif primer tümörler olup tedaviye direnç göstermektedirler. Glioma hücrelerinde, hücre döngüsünü ve apoptozu düzenlemede görev alan BCL-2 protein ailesinin üyelerinden BAX ve BCL-2 apoptotik genleri yer almaktadır. BCL-2 protein ailesi, içsel veya mitokondriyal apoptotik yolakları kontrol eder ve düzenler. Bu yolak mitokondriyal dış zar geçirgenliğini (MOMP) destekler. Bcl-2 proteinlerinin ana etkisi mitokondrilerde gerçekleşir.
 Warburg hipotezine göre kanser hücreleri oksijen varlığında yüksek oranda glikoz kullanmaktadır ve ardından glikoz laktata fermente edilmektedir. Mitokondri türevli peptit olan MOTS-c'nin glikoz alımını uyarmada, glikolizin kullanımını ve laktat üretimini arttırmada görev aldığı anti-apoptotik ve anti-oksidatif stres gibi etkilere de sahip olduğu bilinmektedir. Günümüzde glioma patogenezinde halen aydınlatılamamış noktalar bulunmaktadır. Çalışmamızda MOTS-c'nin GBM hücre hattındaki sitotoksik etkisi ve apoptoz mekanizmalarının araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda insan GBM (U-87 MG) hücre hattında, MOTS-c kullanımının sitotoksik etkileri MTT analizi kullanılarak değerlendirildi. Farklı konsantrasyonlardaki MOTS-c'nin GBM (U87) hücresinin sitotoksisitesinde rol alan sinyal yollarına ait gen ifadeleri seviyeleri kantitatif ters transkriptaz polimeraz zincir reaksiyonu (RT-qPCR) yöntemiyle araştırıldı. Çalışmamızda Farklı konsantrasyonlarda uygulanan MOTS-c'nin U87 hücre hattında doza bağlı olarak 48. Saatte hücre canlılığını anlamlı ölçüde azalttığı gözlemlendi. U87 hücre hattına uygulanan 20 μM MOTS-c 40 μM MOTS-c uygulamasından daha yüksek BAX/BCL-2 pro-apoptotik 20 kat değişim göstererek apoptoza teşvik etmiştir. Bu da MOTS-c'nin doz spesifik etki gösterdiğini ortaya koymuştur.

Abstract:
Gliomas are aggressive primary tumors with a high incidence and are resistant to treatment. Glioma cells contain BAX and BCL-2 apoptotic genes, members of the BCL-2 protein family, which are involved in regulating the cell cycle and apoptosis. The BCL-2 family of proteins controls and regulates intrinsic or mitochondrial apoptotic pathways. This pathway supports mitochondrial outer membrane permeability (MOMP). The main action of Bcl-2 proteins takes place in mitochondria.
     According to the Warburg hypothesis, cancer cells use high levels of glucose in the presence of oxygen, and then glucose is fermented into lactate. It is known that MOTS-c, a mitochondria-derived peptide, has effects such as anti-apoptotic and anti-oxidative stress, where it plays a role in stimulating glucose uptake, increasing the use of glycolysis and lactate production. Today, there are still unexplained points in the pathogenesis of glioma. In our study, it was aimed to investigate the cytotoxic effect and apoptosis mechanisms of MOTS-c in GBM cell line. For this purpose, the cytotoxic effects of the use of MOTS-c in the human GBM (U-87 MG) cell line were evaluated using MTT analysis. The gene expression levels of the signaling pathways involved in the cytotoxicity of the GBM (U87) cell of different concentrations of MOTS-c were investigated by quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-qPCR) method. In our study, it was observed that MOTS-c applied at different concentrations significantly reduced cell viability in the U87 cell line at the 48th hour depending on the dose. 20 μM MOTS-c applied to the U87 cell line showed a higher BAX/BCL-2 pro-apoptotic 20-fold change than 40 μM MOTS-c application, promoting apoptosis. This revealed that MOTS-c had a dose-specific effect.