Hipoksik koşullarda uygulanan naringeninin voltaj kapılı sodyum kanalı aracılı kanser hücre hareketi üzerindeki etkisi
Effect of naringenin at hypoxic conditions on voltage-gated sodium channel-mediated cancer cell motility
Yazar: MELİKE TANRIVERDİ
Danışman: DOÇ. DR. HATİCE AKTAŞ
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Hipoksi normal koşullara göre daha az oksijen seviyelerini ifade eder. Tümörlerde hacim arttıkça
mikroçevresinde oksijen azlığı ortaya çıkmaya başlar. Aynı zamanda damarlanmanın yetersiz olması
ve tümörün bazı bölgelerinin kan damarına uzak yerleşimi nedeniyle hipoksik koşullar ortaya çıkar.
Tümör hücreleri de sağ kalımı sürdürebilmek için bu koşullara adapte olur. Hipoksiyle indüklenebilir
faktör (HIF) aracılığıyla hücre sağ kalımını, anjiyogenezi, apoptozu, invazyon ve metastazları kendi
lehine destekleyecek genlerin ekspresyonunu indükler. Hipoksinin, metastatik süreçte rol oynayan
matriks metalloproteinazlar ve katepsinleri aktive etmenin yanı sıra voltaj kapılı sodyum kanalı (VGSC)
aracılı hücre hareketi ve invazyonu da desteklediğine dair bulgular mevcuttur. Son yıllarda yapılan
çalışmalar ile VGSC'lerin prostat, meme, akciğer, kolon vb birçok kanser hücresinde metastatik hücre
davranışları ile ilişkili olduğuna dair bulgular artmaktadır. Bu çalışmanın amacı, yüksek metastatik
özelliğe sahip ve metastatik yeteneği VGSC'ler ile ilişkili olan PC-3 prostat kanseri hücrelerinin
hareketi üzerinde, naringenin doğal bileşiğinin, normoksik ve hipoksik koşullarda oluşturacağı etkileri
araştırmaktır. Bunun için öncelikle hücre proliferasyonunu etkilemeyen bileşik konsantrasyonu Alamar
blue kullanılarak belirlendi. Daha sonra yara kapanma analizi yapılarak bu konsantrasyondaki
naringeninin hücrelerin yanal yöndeki hareketi üzerindeki etkisi tespit edildi. Ayrıca bileşik
uygulamasından sonra hücre içi sıvıdaki sodyum iyon konsantrasyonları indüktif eşleşmiş plazma
spektroskopisi (ICP) yöntemi ile ölçüldü. Naringeninin hücre proliferasyonunu etkilemeyen
konsantrasyonları 75 ve 100 µM olarak tespit edildi. Bu konsantrasyonlarda naringeninin her iki koşulda
hücrelerin hareketini etkilemediği görüldü. ICP analizi sonuçlarına göre naringenin uygulanan grupta,
normoksik koşulda hücre içi sodyum iyon konsantrasyonu kontrol grubuna (59.5mM) göre azalırken
(NAR75: 47.8mM; NAR100: 54.8mM), hipokside arttığı (K: 47.7mM; NAR75: 51.6mM; NAR100:
61.9mM) dikkat çekmiştir. Tüm sonuçlar birlikte değerlendirildiğinde naringeninin insan prostat
kanseri PC-3 hücrelerinin hareketini normokside etkilemezken hipoksik koşulda arttırabileceği tespit
edilmiştir. Bu nedenle naringeninin özellikle kanser hastaları tarafından kullanımı konusunda dikkatli
olunması gerektiğini vurgulamak istiyoruz.

Abstract:
Hypoxia refers to fewer oxygen levels than normal conditions. In growing tumors, hypoxic conditions
(oxygen deficiency) arise due to insufficient vascularization and the remote location of some tumor
areas from the blood vessel. In response, tumor cells adapt to hypoxic conditions to sustain survival.
Hypoxia-inducible factor (HIF) induces the expression of genes related to cell survival, angiogenesis,
apoptosis, invasion, and metastases. There is some evidence that hypoxia supports voltage-gated sodium
channel (VGSC) mediated cell movement and invasion. There are increasing findings that VGSCs are
associated with metastatic cell behavior in many cancer cells such as prostate, breast, lung, etc. The
metastatic behavior of PC-3 prostate cancer cells is related to VGSCs, and SCN8A encodes the VGSCs
of these cells. This study aimed to investigate the effect of naringenin on the PC-3 prostate cancer cell
movement in normoxia and hypoxia. For this purpose, cell proliferation analysis was performed by
using Alamar blue. The effect of naringenin on the movement of the cell in a lateral direction was
determined by performing wound healing assay. The intracellular sodium ion concentrations ([Na+
]i)
were measured by the inductive coupled plasma spectroscopy (ICP) method. Concentrations of
naringenin that did not affect cell proliferation were determined as 75 and 100 µM. At these
concentrations, naringenin did not affect cell motility in both conditions. According to the results of the
ICP analysis, it was noted that the [Na+
]i in the naringenin-treated group decreased compared to the
control group (C: 59.5mM; NAR75: 47.8mM; NAR100: 54.8mM) in normoxia, but it increased in
hypoxia (C: 47.7mM; NAR75: 51.6mM; NAR100: 61.9mM). When all the results are evaluated
together, it has been revealed that naringenin can increase the movement of human prostate cancer PC3 cells in hypoxic conditions, while it does not affect the movement of it in normoxia. For this reason,
we would like to emphasize that naringenin should be used cautiously, especially by cancer patients.