Glioblastoma multiform (GBM) kanser kök hücrelerinde mdivi-1 aracılı drp-1 inhibisyonunun mitokondriyal fisyon ve mitofajiye etkisi
Effect of Mdivi-1 Mediated DRP-1 Inhibition on Mitochondrial Fission and Mitophagy in Glioblastoma Multiform (GBM) Cancer Stem Cells
- Tez No: 791410
- Danışmanlar: PROF. DR. ASUMAN SUNGUROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Tıbbi Biyoloji, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Glioblastoma Kök Hücre, CD133, CD24, Mitokondriyal Kalite Kontrol, Mitokondriyal Metabolizma, Glioblastoma Stem Cell, CD133, CD24, Mitochondrial Quality Control, Mitochondrial Metabolism
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
GBM'de, glioblastoma kök hücrelerinin (GKH) varlığının ilaç direncine ve tümörün nüksetmesine sebep olduğu bildirilmektedir. Yapılan çalışmalar, farklı moleküler, genetik ve metabolik özellikleri bakımından GKH'lerin nöral kök hücrelerden (NKH) ve farklılaşmış GBM hücrelerinden farklı olduklarını göstermektedir. Dolayısıyla, GKH'leri hedef alan yeni terapötik stratejilerin geliştirilebilmesi için GKH'lerin kök hücre özelliklerinin devamlılığını sağlayan mekanizmaların tam olarak anlaşılması önem arz etmektedir. Spesifik olarak GKH belirteçlerinden CD133 ve CD24 lentiviral olarak ayrı ayrı yüksek ifade eden GKH'lerde ilk kez fisyonda rol oynayan Drp1'in Mdivi-1 aracılı farmakolojik inhibisyonunun fisyon ve mitofaji mekanizmaları üzerine olan etkilerinin araştırılması sonucu hipotezimizi destekleyecek önemli ve özgün sonuçlar elde edilmiştir. GBM tedavisinde alternatif bir tedavi protokolü olarak mitokondriyal fisyon inhibitörünün tekli veya TMZ ile kombine kullanılmasının etkinliğinin GKH düzeyinde in vitro olarak ilk kez araştırılmıştır. Bu tez kapsamında apoptoz ve mitofaji ilişkili genlerin mRNA düzeyinde ifadesine bakılmıştır Eş zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu ile Fisyon için DRP-1, Fis1, Apoptozis için Bax, Bcl-2, Mcl-1, ve mitofaji belirteci olarak Pink1, Parkin genlerinin mRNA ifade analizleri yapılmıştır. Post-translasyonel düzeyde kontrol edilen Drp1'in aktive edici fosforilasyon ve inhibe edici fosforilasyon düzeyleri ise western blot analizi ile protein düzeyinde araştırılmıştır. Mdivi-1 uygulanan bulk tümör hücreleri ile iki farklı GKH hücre serilerinin bu inhibisyondan doza ve zamana göre etkilendiği ve TMZ'den daha etkili bir şekilde canlılıklarında azalmaya neden olduğu ilk kez belirlenmiştir. Hücrelerde gözlenen bu ölümün apoptozis aracılı gerçekleştiği belirlenmiştir. Mdivi-1 inhibitörünün Glioblastoma'da TMZ'den bağımsız apoptozisi uyaran ve kanser kök hücrelerini de hedefleyebilen alternatif terapötik ajan olarak kullanılabileceği ilk kez gösterilmiştir. Drp1 ifadesinin ve fisyon mekanizmasının CD24high hücrelerinde daha aktif olduğu ilk kez belirlenmiş ve Mdivi-1'in bu hücrelerde en etkili fisyon baskılanmasına neden olduğu gösterilmiştir. Mdivi-1'in tek başına veya TMZ'in birlikte düşük dozlarda uygulanmasının bulk tümör hücreleri ve GKH'lerde hücre canlılığına ve apoptozis üzerine olan etkilerinin ilk kez bu tez çalışmasıyla belirlenmiş olması, GBM tedavisinde kullanılabilecek alternatif yaklaşımların üretilmesine katkıda bulunacaktır.
Özet (Çeviri)
It has been reported that the presence of glioblastoma stem cells (GSC) in GBM causes drug resistance and tumor recurrence. Studies show that SSCs differ from neural stem cells (NKC) and differentiated GBM cells in terms of their different molecular, genetic and metabolic properties. Therefore, it is important to fully understand the mechanisms that maintain the stem cell properties of SSCs in order to develop new therapeutic strategies targeting SSCs. As a result of investigating the effects of Mdivi-1-mediated pharmacological inhibition of Drp1, which plays a role in fission, on fission and mitophagy mechanisms for the first time, important and original results have been obtained to support our hypothesis, specifically in SSCs that express CD133 and CD24 lentivirally, which are among the SSC markers. The efficacy of mitochondrial fission inhibitor alone or in combination with TMZ as an alternative treatment protocol in the treatment of GBM was investigated for the first time in vitro at the GCC level. Within the scope of this thesis, the expression of apoptosis and mitophagy-related genes at the mRNA level was examined. Simultaneous polymerase chain reaction and mRNA expression analyzes of DRP-1, Fis1, Bax, Bcl-2, Mcl-1 for apoptosis, and Pink1 as a mitophagy marker, Parkin genes for Fission were performed. . Activating phosphorylation and inhibitory phosphorylation levels of Drp1, which is controlled at the post-translational level, were investigated at protein level by western blot analysis. It was determined for the first time that Mdivi-1 applied bulk tumor cells and two different GKH cell lines were affected by this inhibition according to dose and time and caused a decrease in their viability more effectively than TMZ. It was determined that this death observed in cells was mediated by apoptosis. It has been shown for the first time that Mdivi-1 inhibitor can be used as an alternative therapeutic agent that stimulates TMZ-independent apoptosis in Glioblastoma and can also target cancer stem cells. It was determined for the first time that Drp1 expression and fission mechanism were more active in CD24high cells and Mdivi-1 was shown to cause the most effective fission suppression in these cells. The fact that the effects of Mdivi-1 alone or in combination with TMZ at low doses on cell viability and apoptosis in bulk tumor cells and SSCs were determined for the first time in this thesis study will contribute to the production of alternative approaches that can be used in GBM treatment.
Benzer Tezler
- Epithelial to endothelial transition in glioblastoma: Angiogenesis
Glioblastoma anjiyogenezinde epitelyal endotelyal geçişi
ÖZLEM TÜRKSOY
Doktora
İngilizce
2017
BiyoteknolojiYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖMER FARUK BAYRAK
- Glioblastoma hücrelerinin temozolomide karşı geliştirdikleri dirençte miR-484'ün rolünün araştırılması
Investigation of the role of miR-484 in the resistance developed by glioblastoma cells to temozolomy
SERHAT ALBAYRAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
GenetikErciyes ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HALİL ULUTABANCA
PROF. DR. ZÜHAL HAMURCU
- Terapötik proteinler salgılamak üzere genetiği değiştirilmiş kök hücrelerin beyin tümörlerinin tedavisinde kullanılması
Brain tumor therapy by using genetically engineered stem cells secreting therapeutic proteins
NİHAL KARAKAŞ
Doktora
Türkçe
2015
Tıbbi Biyolojiİstanbul ÜniversitesiSinir Bilimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMA YILMAZER
- Synthesis of novel triazole molecules and investigation of their apoptotic effects on glioblastoma multiforme cells
Yeni triazol moleküllerinin sentezi ve glioblastoma multiforme hücreleri üzerindeki apoptotik etkilerinin araştırılması
ELİF BEYZA KOÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Moleküler Tıpİstanbul Medipol ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLGESU ONUR SUCU
- Glioblastoma CD133 kanser kök hücrelerinde yeni yüzey belirteçlerinin araştırılması
Investigation of new cell surface biomarkers in glioblastoma CD133 cancer stem cells
MERVE GÜLSEN BAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Tıbbi BiyolojiAnkara ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASUMAN SUNGUROĞLU