Hipoksi koşullar altında mide kanserinde Vincristine`nin apoptoz ve otofaji üzerine etkisi

Abstract

Kanser, dünyada çokça ölüm sebebine neden olan multifaktöriyel ve agresif bir hastalıktır. Mide kanseri de dünya üzerindeki ölümlerin en yaygın dördüncü nedenidir. Hastalığın seyrinde ise apoptoz ve otofaji gibi ölüm mekanizmaları büyük ölçüde işlev görmektedir. Vincristine ise, tübülin dimerlerine bağlanarak kanserli hücrelerin apoptoza gitmesine sebebiyet veren kemoterapötik bir ilaçtır. Fakat Vincristine aynı zamanda oral kanser hücrelerini apoptozdan koruyarak bu hücrelerin otofajiye gitmesini sağlar ve bunun da kanserin ileri evrelerinde kanseri daha da agresif hale getirdiği düşünülmektedir.Mide kanserinde Vincristine'nin hipoksik koşullarda otofaji üzerine etkisi ilk defa gösterilerek, ilacın kullanımının mide kanseri hücre hatları üzerine etkisinin gösterilmesi ve hücresel davranışın anlaşılması hedeflenmiştir.Bu amaçla, p53'ü mutant olan AGS hücreleri ile daha az agresif olan MKN45 hücreleri uygun koşullarda kültüre edildi. Hipoksi ve Vincristine ile muamele edildikten sonra apoptozda görev alan Bax ve Bcl-2 genleri, otofajide görev alan Beclin-1 ve LC3-II genleri ve hipokside görev alan HIF-1α ve VEGF genlerinin ekspresyonları analiz edilerek kullanılan Vincristine'nin kanser hücrelerini tedavi etmedeki başarısı gözlemlenmiştir. Yapılan çeşitli analizler sonucunda Vincristine'nin mide kanserinde otofajiyi indüklediği ve asidik veziküler organel oluşumuna neden olduğu gözlemlenmiştir. Her iki hücre hattında da Beclin-1 ve LC3-II ekspresyonlarında kontrole göre artış fark edilirken AGS hücre hattında pro-apoptotik Bax geninde azalma, anti-apoptotik Bcl-2 geninde artma gözlemlenmiştir. MKN45 hücrelerinde ise Bax ve Bcl-2 genlerinde artma gözlemlenmiştir. VEGF ekspresyonunun iki hücre hattında da arttığı fakat HIF-1α'nın AGS hücrelerinde arttığı, MKN45 hücrelerinde azaldığı bulunmuştur. Hipoksi koşullar kontrole göre kıyaslandığında AGS hücrelerinde VEGF dışındaki tüm genlerde artış olurken, MKN45 hücrelerinde VEGF, Bax ve Beclin-1 genlerinin ekspresyonu artmış, HIF-1α, Bcl-2 ve LC3-II genlerinin ekspresyonları azalmıştır. Hipoksi ve Vincristine'nin birlikte uygulandığı durumlarda ise AGS hücrelerinde çalışılan tüm genlerin ifadesinin arttığı, MKN45 hücrelerinde de VEGF harici çalışılan tüm genlerin ifadesinin arttığı gözlemlenmiştir.Bunun sonucu olarak Vincristine'nin hipoksik koşullarda AGS hücre hattına kıyasla, daha az agresif olan MKN45 hücre hattında otofajiyi indüklediği bulunmuştur.

Cancer is a multifactorial and aggressive disease that causes many deaths in the world. Stomach cancer is the fourth most common cause of death in the world. In the course of the disease, death mechanisms such as apoptosis and autophagy function largely.Vincristine, on the other hand, is a chemotherapeutic drug that binds to tubulin dimers, causing cancer cells to go to apoptosis. However, Vincristine also protects cancer cells from apoptosis, allowing them to go into autophagy, making cancer even more aggressive in later stages of cancer.In this study, the effects of Vincristine on autophagy under hypoxic conditions are shown for the first time and it is aimed to show the effects of drug use on gastric cancer cell lines and to understand cellular behavior.For this purpose, AGS cells which is p53 mutant and less aggressive MKN45 cells were cultured under appropriate conditions. After treatment with hypoxia and Vincristine, Bax and Bcl-2 genes which in apoptosis, Beclin-1 and LC3-II genes which in autophagy, and HIF-1α and VEGF genes involved in hypoxia, the success of Vincristine used in treating cancer cells have been observed. As a result of various analyzes, it has been observed that Vincristine induces autophagy and causes asidic vasicular organel formation in gastric cancer. In both cell lines, an increase in Beclin-1 and LC3-II expressions was observed compared to control, whereas decrease in pro-apoptotic Bax gene and increase in anti-apoptotic Bcl-2 gene were observed in only AGS cell line. An increase in Bax and Bcl-2 genes was observed in MKN45 cells. It was found that VEGF expression increased in both cell lines but HIF-1α increased in AGS cells and decreased in MKN45 cells. Hypoxia conditions were increased in AGS cells except VEGF, while VEGF, Bax and Beclin-1 genes were increased and HIF-1α, Bcl-2 and LC3-II genes decreased in MKN45 cells.In cases where hypoxia and Vincristine were combinated, expression of all genes were increased in AGS cells and expression of all genes were increased except VEGF was observed in MKN45 cells.As a result, Vincristine was found to induce autophagy in the less aggressive MKN45 cell line compared to the AGS cell line under hypoxic conditions.