Diklofenak sodyum'un kolorektal kanser hücrelerinde adezyon molekülleri ve apopitozise etkisi
Effect of diclofenac sodium on adhesion molecules and apoptosis in colorectal cancer cells
Yazar: ÇAĞATAY YILMAZ
Danışman: PROF. DR. MUTAY AYDIN ASLAN
Akdeniz Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Adenokarsinom = Adenocarcinoma ; Adezyon molekülleri = Adhession moleculs ; Apoptozis = Apoptosis ; Apoptozis = Apoptosis ; Diklofenak sodyum = Diclofenac sodium ; Hücre adezyon molekülleri = Cell adhesion molecules ; Kolon = Colon ; Kolorektal neoplazmlar = Colorectal neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Amaç: Siklooksijenaz-2 (COX-2), çeşitli insan kolorektal kanser hücrelerinde yapılır ve karsinojeneze katkıda bulunabilir. Bu çalışmada, selektif bir COX-2 inhibitörü olan diklofenak'ın insan kolon adenokarsinom hücrelerinde hücre adezyon molekülleri ve apoptoz üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.
Yöntem: CD44, hücreler arası adezyon molekülü-1 (ICAM-1, CD54), vasküler hücre adezyon molekülü-1 (VCAM-1, CD106) ve epitel hücre adezyon molekülü (EpCAM, CD326) seviyeleri, yüksek seviyede COX-2 ifade eden (HT29) veya COX-2 ifade etmeyen (HCT116) kanser hücrelerinde değerlendirildi. Hücre canlılığı, MTT testi ile belirlendi, COX-2 protein seviyeleri ve aktivitesi, sırasıyla immünofloresan ve florometrik analiz ile değerlendirildi. Endojen çoklu doymamış yağ asitlerinin (PUFA) seviyeleri sıvı kromatografi-tandem kütle spektrometresi (LC-MS/MS) ile ölçülürken hücre adezyon moleküllerinin ekspresyonu akış sitometrisi ile analiz edildi. Apoptoz seviyelerini belirlemek için Annexin V–FITC/propidyum iyodür etiketleme ve florometrik kaspaz-3 aktivite ölçümleri yapıldı.
Bulgular: Akış sitometrisi analizi, HCT116 hücrelerinde CD44 ve ICAM-1 boyama yüzdesinin HT29 hücrelerine kıyasla önemli ölçüde daha düşük olduğunu ortaya çıkardı. HT29 hücrelerinde COX-2 ekspresyonu ve aktivitesi forbol-12-miristat 13-asetat (PMA) ile indüklendiğinde, CD44 ve ICAM-1 seviyelerinde belirgin bir artış görüldü. HT29 hücrelerinde PMA yoluyla indüklenen COX-2 aktivitesi diklofenak tarafından inhibe edildiğinde CD44 ve ICAM-1 seviyelerinde belirgin bir azalma görüldü. HT29 hücrelerinin diklofenak ile muamele edilmesi sonucunda PUFA seviyelerinde anlamlı bir artış görüldü. HT29 hücrelerinde COX-2 aktivitesi PMA ile uyarıldığında diklofenakla ilişkili PUFA artış anlamlı ölçüde azaldı. Diklofenak ve PMA'nın beraber uygulanması, kontrol gruplarına kıyasla kolon adenokarsinom hücrelerinde apoptotik hücre sayısını ve kaspaz-3 aktivitesini önemli ölçüde artırdı.
Sonuç: Diklofenak'ın koruyucu etkisi, yüksek seviyede COX-2 eksprese eden kolon kanseri hücrelerinde görülmektedir. Bu koruyucu etki, apoptozun indüklenmesi, CD44 ve ICAM-1 ekspresyonunun azalmasıyla meydana gelmektedir.

Abstract:
Objective: Cyclooxygenase-2 (COX-2) is expressed in a variety of human colorectal cancer cells and can contribute to carcinogenesis. This study aimed to investigate the effect of diclofenac, a selective COX-2 inhibitor, on cell adhesion molecules and apoptosis in human colon adenocarcinoma cells.
Method: Levels of CD44, intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1, CD54), vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1, CD106) and epithelial cell adhesion molecule (EpCAM, CD326) were evaluated in cancer cells overexpressing (HT29) or not expressing (HCT116) COX-2. Cell viability was determined by MTT assay, COX-2 protein levels and activity were assessed by immunofluorescence and fluorometric analysis, respectively. Endogenous levels of polyunsaturated fatty acids (PUFA) were measured by liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) while expression of cell adhesion molecules were analyzed by flow cytometry. Annexin V–FITC/propidium iodide-labelling and fluorometric caspase-3 activity measurements were carried out to determine apoptosis.
Results: Flow cytometry analysis revealed that the percentage of CD44 and ICAM-1 staining in HCT116 cells were significantly lower compared to HT29 cells. Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)-induced COX-2 expression and activity in HT29 cells caused a marked increase in CD44 and ICAM-1 levels which were down regulated by diclofenac. Stimulation of COX-2 activity in HT29 cells via PMA significantly decreased diclofenac associated increase in PUFA levels. Treatment of both diclofenac and PMA significantly increased the number of apoptotic cells and caspase-3 activity in colon adenocarcinoma cells compared to control groups.
Conclusion: In conclusion, chemopreventive effect of diclofenac occurs in COX-2 overexpressing colon cancer cells by increased apoptosis and decreased expression of CD44 and ICAM-1.