Tez özetleri Astronomi ve Uzay Bilimleri Anabilim Dalı

SANCAR BAŞ Serap

Tez Adı : Bazı Antimikrobiyal Peptidlerin Meme Kanser Hücre Soyları Üzerine

Etkileri

Danışman : Prof. Dr. Şehnaz BOLKENT

Anabilim Dalı : Biyoloji

Programı : Zooloji

Mezuniyet Yılı : 2013

Tez Savunma Jürisi : Prof. Dr. Şehnaz BOLKENT

Prof. Dr. Seyhan ALTUN

Prof. Dr. Hüveyda BAŞAĞA

Prof. Dr. Refiye YANARDAĞ

Prof. Dr. Feriha ERCAN

Bazı Antimikrobiyal Peptidlerin Meme Kanser Hücre Soyları

Üzerine Etkileri

Antimikrobiyal peptidler böceklerden memelilere kadar pek çok organizmada bulunur ve aminoasit dizisi ile sekonder yapıları bakımından birbirinden farklılık gösterir. Son yıllarda yapılan çalışmalar, bu peptidlerin mikroorganizmaların yanı sıra tümör hücreleri üzerinde de etkili olduğunu göstermektedir. Bakteri membranı gibi anyonik özelliğe sahip olan tümör hücre membranlarına, katyonik antimikrobiyal peptidlerin elektrostatik olarak bağlanması ve bu membranlarla etkileşiminin ardından, bu peptidlerin membrana yerleşerek membran bütünlüğünü bozduğu ileri sürülmektedir. Katyonik antimikrobiyal peptidlerin bu direkt etkisinin yanı sıra, bazı peptidlerin hücre içine girerek mitokondri membran bütünlüğünü bozduğu ve kanser hücrelerinde apoptozu indüklediği de bilinmektedir.

Bu çalışmada, daha önce antikanser aktivitesi araştırılmamış dört farklı antimikrobiyal peptidin meme kanseri hücre soyları olan MCF-7 ve MDA-MB 231 hücrelerine olan etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Antikanser aktivitesini araştırdığımız peptidler sığır (Bos taurus) nötrofillerinde bulunan siklik dodekapeptid, kurbağa (Rana palustris) deri salgısında saptanan Eskulentin-2PLa, ağustos böceği (Cryptotympana dubia) hemolenfinde tanımlanan kriptonin ve yaban arısının (Bombus pascuorum) hemolenfinde bulunan apiadesindir. Farklı organizmalarda bulunan bu peptidlerin seçiminde, tümör hücre membranları ile etkileşebilmeleri için katyonik karakterde ve amfipatik bir yapıda olmalarına dikkat edildi. Ayrıca normal hücrelere olan etkilerin incelenebilmesi için fare 3T3 fibroblast hücre soyu da kullanılmıştır.
Antikanser aktivitesini araştırdığımız bu peptidlerin kanser hücre canlılığı üzerine etkileri tiazolil mavi tetrazolyum bromid (MTT) testi ile; hücreler üzerine olası litik etkileri laktat dehidrogenaz (LDH) salınımının ölçülmesi ile; apoptuzu indükleyici etkileri kaspaz-3 aktivitesinin spektrofotometik ölçülmesi ile ve DNA fragmentasyonunun agaroz jel elektroforezinde analizi ile; hücre ölümünün morfolojik olarak belirlenmesi akridin oranj/etidyum bromür ikili floresan boyama tekniği kullanılarak floresan mikroskopta incelenmesi ile araştırılmıştır. Katyonik antimikrobiyal peptidlerin hücre membranlarına verdikleri olası hasarların incelenmesi amacı ile taramalı elektron mikroskobu kullanılmıştır. Kanser hücre membranlarının negatif özellikte olmasına katkı sağladığı öne sürülen anyonik karakterdeki heparan sülfat ve kondroitin sülfata karşı peptidlerin olası afiniteleri, solid faz heparan sülfat ve kondroitin sülfat bağlama ölçümü ile araştırılmıştır. Negatif yüklü tümör hücre membranları ile antikanser aktivitesini araştırdığımız antimikrobiyal peptidlerin elektrostatik etkileşimlerini incelemek için, peptidlerin normal ve tümör hücrelerine olan afinitesi peptid bağlama ölçümü yöntemi ile araştırılmıştır.
Elde ettiğimiz sonuçlara göre, siklik dodekapeptid, eskulentin-2PLa ve kriptoninin meme kanser hücrelerinde hücre canlılığını azalttığı, ancak apidaesinin böyle bir etkisinin olmadığı saptanmıştır. Siklik dodekapeptidin bu etkisi, MCF-7 ve MDA-MB 231 hücrelerine karşı gözlenirken, fibroblast hücre canlılığında gözlenmemiştir. Eskulentin-2PLa ve kriptonin ise tümör hücreleri yanı sıra fibroblast hücre canlılığını da azaltmıştır. Antikanser aktivitesini ilk kez ortaya koyduğumuz bu üç katyonik antimikrobiyal peptidin meme kanseri hücrelerini, membran bütünlüğünü bozarak ve membranlarda por oluşturarak nekrotik hücre ölümü ile öldürdüğü gözlenmiştir. Üç farklı katyonik antimikrobiyal peptidin negatif yüklü glikozaminoglikanlara bağlandığı ve fibroblast hücrelerine oranla meme kanseri hücrelerine daha fazla bir afinite gösterdiği de saptanmıştır.
Tüm bu sonuçlar değerlendirildiğinde, meme kanseri hücrelerine gösterdiği toksisiteden dolayı, siklik dodekapeptid, eskulentin-2PLa ve kriptoninin terapötik öneminin olduğu, ancak bu peptidlerin arasında siklik dodekapeptidin seçici toksisitesinden dolayı diğer iki peptide göre terapötik değerinin daha fazla olduğu belirlenmiştir. Bununla birlikte, henüz in vivo kanser modellerinde etkinliği bilinmeyen bu peptidlerin, seçici olarak kemoterapiye dirençli tümör hücrelerine ulaştırılması sonucunda, tümör hücre ölümünü nekroz yolu ile indükleyebileceği ve kemoterapide karşılaşılan güçlüklerin üstesinden gelinebileceği ileri sürülebilir.