HIF1α ve HIF1ß''nın hipoksik koşulda akciğer kanserinde kolektif invazyona etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of HIF1α and HIF1ß' on collective invasion in lung cancer in hypoxic condition
Yazar: MEHMET YAĞIZ ÇAPANOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. YASEMİN SAYGIDEĞER
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Hipoksik koşul, hücrelerin yetersiz oksijen miktarına mahrum bırakılmasıyla oluşan bir mikroçevre koşuludur. Kanserli hücrelerde de, tümörün giderek büyümesiyle besin ve oksijenden eksik kalan merkezdeki hücreler hipoksiye maruz kalmış olur. Hipoksi-indüklenmiş faktörler (HIF'ler), olarak bilinen HIF1α ve HIF1ß özellikle hipoksik koşullar altında gen ekspresyonu üzerinde bir dizi düzenlemeye giderek tümör biyolojisini doğrudan etkilemektedir. Hipoksik ortamla birlikte, bu koşulun tümörler üzerinde progresyon ve metastazda kritik bir önem taşıdığı bilinmektedir. Primer tümör hücrelerinin hem yakın çevreye hem de uzak organlara yayılmasıyla ilgili süreç karmaşıktır. Bu alanda yapılan araştırmalar, kanser yayılımında hücrelerin epitelyal-mezenkimal geçiş (EMT) sürecine girerek tek başına yayılabileceğini veya topluca bir grup halinde yayılabileceğini göstermiştir. Diğer bir yandan bu süreç hipoksi altında, toplu olarak göç eden hücreler, HIF-1a'ya bağımlı bir şekilde kolektiften amoeboid geçişe (CAT) de uğrayabilir. Bu bilgiler ışığında küçük hücre dışı A549 hücrelerinde siRNA transfekte edilerek HIF1α ve HIF1ß'nın hipoksik koşullardaki akciğer kanseri hücrelerinin bazı gen ve protein ekspresyonları ve ayrıca hücre göçüne olan etkisi incelenmiştir. 
Normokside kolektif invazyonun, hücre-hücre bağlarının zayıfladığı hipoksiye oranla daha fazla olduğu gösterilmiş olup, 24. saatte hipokside HIF1α susturulmuş koşuldaki invazyonun, yine hipokside kontrole oranla daha fazla toplu hücre göçü olduğu gösterilmiştir. HIF1ß susturulduğunda HER2 ekspresyonu normoksik koşulda belirgin olarak azalırken, hipoksik koşulda yüksek artış göstermiştir. Hipoksik koşulda Glut-1 mRNA ifadesindeki artışla birlikte anijyiogenezi sağlayan VEGF ifadesinde de artış gözlemlenirken hipokside HIF1α susturulmuş koşulda hipoksi kontrole oranla azalma gözlemlenmiştir.

Abstract:
Hypoxic condition is a microenvironmental condition that occurs when cells are exposed to insufficient amounts of oxygen. In cancerous cells, as the tumor grows, the cells in the center, which are not exposed to nutrients and oxygen, are exposed to hypoxia. HIF1α and HIF1ß, known as hypoxia-induced factors (HIFs), directly affect tumor biology by making a series of regulations on gene expression, especially under hypoxic conditions. Together with the hypoxic environment, this condition is known to be of critical importance in the progression and metastasis of tumors. The process involved in the spread of primary tumor cells to both the immediate environment and distant organs is complex. Research in this field has shown that in cancer spread, cells can spread alone or collectively as a group by inducing the epithelial-mesenchymal transition (EMT) process. On the other hand, under hypoxia, collectively migrating cells may also undergo collective to amoeboid transition (CAT) in a HIF-1α-dependent manner. In the light of this information, the effects of HIF1α and HIF1ß on some gene and protein expressions and cell migration of lung cancer cells under hypoxic conditions were examined by transfecting siRNA in extracellular A549 cells.
It has been shown that collective invasion is greater in normoxia than in hypoxia, where cell-cell bonds are weakened, and at 24 hours in hypoxia, invasion in the HIF1α silenced condition has been shown to be more collective cell migration than in the control. When HIF1ß was silenced, HER2 expression decreased significantly in normoxic conditions and increased significantly in hypoxic conditions. In hypoxic conditions, along with the increase in Glut-1 mRNA expression, an increase in VEGF expression, which provides angiogenesis, was observed, while a decrease was observed in the HIF1α silenced condition in hypoxia compared to the hypoxia control.