Okratoksin A`nın insan proksimal tübül hücrelerinde hücre döngüsü moleküler mekanizmaları üzerine etkisi

Abstract

Okratoksin A (OTA), Aspergillus ve Penicillium türü mantarlar tarafından üretilen toksik bir metabolittir. Günlük hayatımızda sıklıkla tükettiğimiz birçok gıda maddesinin kontaminantı olup, insan ve hayvanların dokularında tespit edilmektedir. Karaciğer, beyin, kas ve yağ dokuda birikim göstermekle birlikte OTA'nın hedef organı böbrektir. Nefrotoksik, hepatoksik, genotoksik, nörotoksik, immunotoksik etkilerinin yanı sıra karsinojenik etkileri de bilinmektedir. OTA hücrede DNA ve protein sentezi, lipid peroksidasyonu, glikoneogenez, mitokondriyal fonksiyonlar, hücre ölüm yolakları, DNA tamir mekanizması ve hücre döngüsü gibi birçok hücresel olayı etkilemekte olup, bu etkilerin altında yatan moleküler mekanizma henüz tam olarak açıklanamamıştır. Çalışmamızda insan böbrek proksimal tübül epitel hücresi olan HK-2 hücrelerinde OTA'nın hücre döngüsünü G1 evresinde durdurucu yöndeki etkisi ve bu etkinin altında yatan moleküler mekanizmada p53'ün rolü ortaya konuldu. p53 siRNA ile transfekte edilerek p53 geni susturulan ve OTA ile indüklenen HK-2 hücrelerinde, hücre döngüsünün G1 ve G1/S geçiş evresinin önemli düzenleyicilerinden olan Siklin E1 ve Siklin D1'in mRNA ekspresyonu ile Siklin D1, Cdk4 ve Cdk2'nin protein ekspresyonundaki değişimler gösterildi. 10 µM ve 25 µM OTA dozu ile 24 saat ile muamele edilen HK-2 hücrelerinde Siklin D1 ve Siklin E1'in mRNA ekspresyonlarının ve Siklin D1, Cdk4 ve Cdk2'nin protein ekspresyonlarının inhibe olduğu saptandı. p53 siRNA ile transfekte edilen OTA indüklü HK-2 hücrelerinde ise Siklin D1 ve Siklin E1'in mRNA ekspresyonunun, Siklin D1, Cdk4 ve Cdk2'nin protein ekspresyonunun maruz kalınan OTA dozuna bağlı olarak arttığı gösterildi. Bu sonuçlar ışığında HK-2 hücrelerinde OTA'nın hücre döngüsünü durdurucu yöndeki etkisini p53 aracılı bir mekanizma üzerinden gerçekleştirdiği sonucuna varıldı.

Ochratoxin A (OTA) is a toxic metabolite produced by Aspergillus and Penicillium fungus. OTA found in the human and animal tissues can contaminate many foods that we daily consume in our lives. It accumulates in liver, brain, muscle and fat, but especially in kidney. Carcinogenic effects of OTA are known as well as nephrotoxic, hepatotoxic, genotoxic, neurotoxic and immunotoxic effects. These effects arrive from the alteration of many cellular mechanisms such as DNA and protein synthesis, lipid peroxidation, gluconeogenesis, mitochondrial functions, cell death pathways, DNA repair mechanisms and cell cycle. The OTA-mediated underlying molecular mechanisms are not fully understood yet. In our study, it was demonstrated that the inhibitory effect of OTA on G1 phase of cell cycle and additionally the role of p53 in OTA induced cell cycle arrest in human proximal tubule epithelial cells, HK-2. It was evaluated that the changes in mRNA expressions of Cyclin E1 and Cyclin D1, which are key regulators of the G1 and G1 / S phases of the cell cycle, and the changes in protein expressions of Cyclin D1, Cdk4 and Cdk2 in HK-2 cells treated with control siRNA or p53 siRNA in the absense or presence of OTA. It was found that mRNA expressions of Cyclin D1 and Cyclin E1 and protein expressions of Cyclin D1, Cdk4 and Cdk2 were inhibited in HK-2 cells treated with 10 μM and 25 μM doses of OTA for 24 hours. However the knockdown of p53 led to increase OTA-mediated in mRNA expressions of Cyclin D1 and Cyclin E1 and protein expressions of Cyclin D1, Cdk4 and Cdk2 compared to control siRNA in HK-2 cells. Our finding strongly provided that the cell cycle arresting effect of OTA performs through p53 mediated mechanism.