Resveratrolün akciğer kanseri hücre hattında ısı şok proteini-90 ve asimetrik dimetil arjinin düzeylerine etkisi
Effect of resveratrol on heat shock protein-90 and asymmetric dimethyl arginine levels in lung cancer cell line
Yazar: FATMA AKAT
Danışman: PROF. DR. HÜSAMETTİN VATANSEV
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: ADMA = ADMA ; Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Arjinin = Arginine ; Hücre dizisi = Cell line ; Hücre çoğalması = Cell proliferation ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Resveratrol = Resveratrol ; Sıcaklık şoku proteinleri = Heat shock proteins

Özet:
Akciğer kanseri, yüksek prevalansı, agresifliği, geç teşhisi, etkili tedavi eksikliği ve kötü prognozu nedeniyle dünyada kanser ölümünün ilk nedenidir. Akciğer kanseri olan hastalar için farklı tedaviler mevcuttur. Cerrahi, radyofrekans ablasyonu, radyasyon tedavisi, kemoterapi, hedefe yönelik tedavi ve immünoterapi akciğer kanseri hastalarının prognozunu büyük ölçüde iyileştirmiştir. Bununla birlikte, yan etkiler ve ilaç direncinin klinikte hala çözülmesi gerekken sorundur. Doğal bileşikler arasında resveratrol (3,4',5-trihidroksi-trans-stilben), fitoaleksin olarak sınıflandırılan, mantar enfeksiyonu, ultraviyole ve radyasyon gibi stresli koşullara yanıt olarak doğal olarak 70' den fazla bitki türünden (üzüm, yaban mersini, ahududu, dut ve yer fıstığı dâhil) üretilebilen doğal bir non-flavonoid polifenoldür. Isı şok proteini 90 (Hsp-90), çok çeşitli alıcı proteinlerinin aktivasyonundan, stabilizasyonundan ve fonksiyonundan sorumludur. Kanserli hücrelerde Hsp-90'ın inhibisyonu, alıcı onkoproteinlerinin bozulmasına neden olur. Aslında, Hsp-90 alıcı proteinleri kanserin ayırt edici özellikleriyle ilişkilidir ve bu nedenle Hsp-90'ı hedeflemek etkili bir antikanser tedavi stratejisi olarak kabul edilmiştir. Asimetrik dimetil arginin (ADMA), insan kanında doğal olarak oluşan ve nitrik oksit (NO) üretimini inhibe ettiği bilinen modifiye edilmiş, dokularda ve hücrelerde bulunan, plazmada dolaşan ve idrarla atılan bir amino asittir. Yaptığımız bu tez çalışmasında, antioksidan, antiproliferatif ve antitümör etkileri, literatürde in vitro ve in vivo çalışmalarla kanıtlanmış olan resveratrolün, insan akciğer kanser hücresi A549 ve insan embriyonik böbrek doku epiteli HEK-293 hatlarınının proliferasyonuna etkileri araştırılmıştır. Belirlenen resveratrol konsantrasyonlarıyla Hsp-90 ve ADMA aktiviteleri de incelenmiştir. MTT yöntem ile proliferasyon testi, ELISA yöntemi ile Hsp-90 düzeyleri ve LC-MS/MS yöntemi ile de ADMA düzeyleri çalışılmıştır. Proliferasyon analizi yaptığımız A549 ve HEK-293 hücre hatlarının % hücre canlılık/ konsantrasyon grafiği yardımı ile resveratrol IC50 dozları 24. ve 48. saatler için hesaplandı. Buna göre A549 için resveratrolün 24. saatte IC50: 180,30 µM, 48. saatte IC50: 76,45 µM olarak belirlendi. Hsp-90 aktivitelerini değerlendirmek için 180 µM, 90 µM, 45 µM ve 22,5 µM, 0 μM konsantrasyonların 24 ve 48 saatlerdeki proliferasyon sonuçlarından hücre lizatlarının Hsp-90 ve ADMA düzeyleri hesaplanmıştır. Her bir resveratrol konsantrasyonunun zamana göre karşılaştırılmasında ise, 45 µM resveratrol ile muamele edilmiş gruplar arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmuş (p<0,05), diğer gruplar arasında anlamlı bir farklılık bulunamamıştır(p>0,05). A549 hücre hattı, ADMA düzeylerinin 24. ve 48. saat ölçümlerinin resveratrol konsantrasyonlarına göre karşılaştırılmasında; gruplar arası anlamlı bir farklılık vardır (sırasıyla p<0,001, p<0,001). Her bir resveratrol konsantrasyonu zamanlara göre (24./48. saatler) karşılaştırıldığında ise, 0 µM, 45 µM ve 90 µM resveratrol konsantrasyonuna sahip gruplar (p<0,001), 180 µM (p=0,012) olarak anlamlı bulunurken, 22,5 µM değerindeki gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık bulunamamıştır (p=0,474). Elde ettiğimiz bu sonuçlar doğrultusunda resveratrolün doğrudan takviye tedavi olarak doza bağlı olarak kullanabileceği ve ileri araştırmalarla etki mekanizmasının anlaşılmasıyla, etkili bir antikanser terapötik ilaç hedefi olarak bu parametreleri göstermeyi ve daha sonraki çalışmalara ışık tutmasını hedeflemekteyiz.
Anahtar Sözcükler: Akciğer kanseri; ADMA; Hsp-90; Resveratrol; Proliferasyon

Abstract:
Lung cancer is the first cause of cancer death in the world due to its high prevalence, aggressiveness, late diagnosis, lack of effective treatment and poor prognosis. Different treatments are available for patients with lung cancer. Surgery, radiofrequency ablation, radiation therapy, chemotherapy, targeted therapy and immunotherapy have greatly improved the prognosis of lung cancer patients. However, while side effects and drug resistance still need to be resolved in the clinic, they are the problem. Natural compounds include resveratrol (3,4 ', 5-trihydroxy-trans-stilbene), is a natural non-flavonoid polyphenol that can be produced (including mulberry and peanut)classified as phytoalexin, naturally from more than 70 plant species (grapes, blueberries, raspberries, etc.) in response to stressful conditions such as fungal infection, ultraviolet and radiation. Heat shock protein 90 (Hsp-90) is responsible for the activation, stabilization, and function of a wide variety of receptor proteins. Inhibition of Hsp-90 in cancer cells causes degradation of the receptor oncoproteins. In fact, Hsp-90 receptor proteins are associated with the hallmarks of cancer, and therefore targeting Hsp-90 has been recognized as an effective anticancer treatment strategy. Asymmetric dimethyl arginine (ADMA) is a modified amino acid that occurs naturally in human blood and is known to inhibit the production of nitric oxide (NO), found in tissues and cells, circulates in plasma and is excreted in urine. In this thesis study, we investigated the antioxidant, antiproliferative and antitumor effects of resveratrol, which has been proven by in vitro and in vivo studies in the literature, on the proliferation of human lung cancer cell A549 and human embryonic kidney tissue epithelium HEK-293 lines. Hsp-90 and ADMA activities were also examined with the determined resveratrol concentrations. Proliferation test with MTT method, Hsp-90 levels by ELISA method and ADMA levels were studied by LC-MS / MS method. Resveratrol IC50 doses were calculated for the 24th and 48th hours with the help of % cell viability / concentration graph of A549 and HEK-293 cell lines for which we analyzed proliferation. Accordingly, the IC50 of resveratrol for A549 was determined as: 180.30 µM at the 24th hour and as 76.45 µM at the 48th hour. Hsp-90 and ADMA levels of cell lysates were calculated from the proliferation results of 180 µM, 90 µM, 45 µM and 22.5 µM, 0 μM, at 24 and 48 hours to evaluate the hsp-90 activities. When comparing each resveratrol concentration by time, the difference between the 45 µM resveratrol treated groups was found to be statistically significant (p <0.05), and no significant difference was found between the other groups (p> 0.05). A549 cell line, in comparison of 24th and 48th hour measurements of ADMA levels according to resveratrol concentrations; There was a significant difference between the groups (p <0.001, p <0.001, respectively). When each resveratrol concentration is compared according to the time (24-48 hours), the groups with 0 µM, 45 µM and 90 µM resveratrol concentrations (p <0.001) were found to be 180 µM (p = 0.012), while the 22.5 µM values There was no statistically significant difference between the groups (p = 0.474). In line with these results, we aim to demonstrate these parameters as an effective anticancer therapeutic drug target and to shed light on future studies, with the understanding of resveratrol's dose-dependent use as a supplementary treatment and its mechanism of action with further research.
Keywords: Lung cancer; ADMA; Hsp-90; Resveratrol; Proliferation