Meme kanserinde tamoksifenin potasyum kanal gen ekspresyonu üzerine etkisinin araştırılması

Abstract

İyon kanalları sinir ve kas hücrelerinde elektriksel aktivitenin üretimi, hücre içi sinyal, hormon sekresyonu, hücre proliferasyonu ve hücre hacim düzenlenmesi gibi temel fizyolojik fonksiyonlarda hayati rol oynar. İyon kanallarının plazma membranında en çok çeşite sahip kanalları potasyum (K+) kanallarıdır. Voltaj bağımlı K+ kanallarının özellikle epitel kökenli tümör hücrelerinin proliferasyonu üzerine etkisinin olduğu gösterilmiştir. Voltajla aktive olan K+ kanallarından biri de HERG1?dir. HERG1 K+ kanalı tümör hücre proliferasyonunun düzenlenmesinde ve hücre döngüsünün ilerlemesinde önemli bir rol oynar. K+ kanal blokörleri hücre proliferasyonunu inhibe ederler. Klinikte meme kanseri tedavisinde bir anti-kanser ajan olarak kullanılan tamoksifen K+ akımını ve hücre proliferasyonunu önemli derecede inhibe etmektedir. Bu çalışmada MCF-7 meme kanseri hücre hattında tamoksifenin HERG1 K+ kanal gen ekspresyonu üzerine etkisi araştırılmıştır. Farklı konsantrasyonlardaki (0,1 µM, 1 µM, 5 µM, 10 µM, 20 µM) tamoksifenin sitotoksik etkisi MTT yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. Hücreler 24 ve 48 saat inkübe edilmiştir. 48 saat için 20 µM konsantrasyondaki tamoksifenin IC50 değeri 31,9 olarak bulunmuştur. Elektrofizyolojik analiz için yama kenetleme yöntemi kullanılmış, K+ kanal akımlarında en fazla azalma tamoksifenin 5µM konsantrasyonunda gözlenmiştir. HERG1 K+ kanal gen ekspresyonu Real-Time PCR ile analiz edilmiştir. 5µM konsantrasyonda gen ekspresyonu azalmış, artan tamoksifen konsantrasyonuna bağlı olarak gen ekspresyon düzeyi artmıştır. Tamoksifenin düşük doz konsantrasyonunda (5µM) K+ kanal aktivitesinin azalması ve gen ekspresyonunun düşmesi tamoksifenin HERG1 K+ kanalları üzerine bloke edici etkisini düşündürmekle birlikte, bu çalışmada tamoksifenin bloke edici etkisi kontrol grubu ile kıyaslandığında istatiksel olarak anlamlı bulunmamıştır.

Ion channels play a vital role in basic physiological functions such as generation of electrical activity in nerves and muscle, intracellular signaling, hormone secretion, cell proliferation, cell volume regulation. Potassium (K+) channels are a most diverse class of ion channels in the plasma membrane. It is shown that voltage dependent K+ channels are associated with tumor cell proliferation in particular if they are epithelium originated. One of the voltage activated K+ channels is HERG1. HERG1 K+ channels play important roles in regulating tumor cell proliferation, and cell cycle progression. K+ channel blockers inhibit cell proliferation. In clinics, tamoxifen being used for the treatment of breast cancer significantly inhibits K+ current and cell proliferation. In this study, we investigated the effect of tamoxifen on HERG1 K+ channel gene expression in MCF-7 breast cancer cell. Cytotoxic effect of tamoxifen at different concentrations (0,1 µM, 1 µM, 5 µM, 10 µM, 20 µM) was evaluated for MCF-7 breast cancer cell line using MTT assay. Cells were incubated 24h and 48h. IC50 value is measured as 31.9 for 48 hours and 20 µM concentration. For electrophysiological analysis patch-clamp experiments were conducted. The maximum reduction in K+ channel current was observed 5µM concentration of tamoxifen. The levels of HERG1 K+ channel gene expression were analyzed by using Real-Time PCR technique. While the gene expression levels observed to be decreased with 5µM tamoxifen concentration, depending on its increasing concentrations the levels of gene expressions increased. Although, decreased activity and gene expression of K+ channel at low concentration (5µM) of tamoxifen give insight into tamoxifen?s inhibitory effect on HERG1 K+ channels, in this study this inhibitory effect of low concentration of tamoxifen on HERG1 K+ channels was not statistically significant compared to control group.