Akut yüksek şiddetli aralıklı egzersiz ve orta şiddetli dayanıklılık egzersizi sonrası kandan izole edilen eksozomların insan kanser hücre hatlarında anti-kanser etkilerinin incelenmesi
Investigation of anti-cancer effects of exosomes isolated from blood after acute high intensity intermittent exercise and moderate intensity endurance exercise on human cancer cell lines
- Tez No: 943481
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞÜKRAN NAZAN KOŞAR, PROF. DR. ZELİHA GÜNNUR DİKMEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Spor, Fizyoloji, Biyokimya, Sports, Physiology, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Egzersiz, Eksozom, Kanser, Apoptoz, Exercise, Exosomes, Cancer, Apoptosis
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Egzersiz ve Spor Fizyolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Spor Bilimleri ve Teknolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Düzenli egzersizin kanser insidansını azalttığı ve prognozunu iyileştirdiği bilinmekle beraber bu pozitif etkilerin altında yatan mekanizmalar halen aydınlatılmamıştır. Son yıllarda birçok çalışma, egzersizin hücresel iletişim için gerekli olan ekstrasellüler veziküller (EV'ler) aracılığı ile çok sayıda farklı hastalıkta terapötik etkiler gösterdiğini ortaya koymuştur. Bu çalışmanın amacı, farklı iki egzersiz modalitesi sonrası sağlıklı genç erkeklerin serumundan elde edilen egzersiz kaynaklı EV'lerin A549 ve HT-29 insan akciğer ve kolon kanseri hücreleri üzerindeki anti-tümorijenik etkilerinin incelenmesidir. Çalışmaya, fiziksel olarak aktif 10 erkek (ortalama yaş: 25,4± 6,2; vücut ağırlığı: 73,4± 6,1 kg; boy: 176,9± 6,9 cm; maksimal oksijen tüketimi (VO2maks): 45,0 ± 3,7 ml/dk/kg) katılmıştır. Katılımcılar, randomize çapraz tasarımla, toplam iş yükü eşleştirilmiş, ortalama 20 dakika süren ve en az 48 saat ara gerçekleştirilen iki farklı egzersiz protokolünü tamamlamıştır: yüksek şiddetli aralıklı egzersiz (YŞAE) ve orta şiddetli dayanıklılık egzersizi (OŞDE). İlk yapılan egzersiz öncesi dinlenim halinde (ÖN) ve her egzersiz protokolünden hemen sonra katılımcıların serum örneklerinden elde edilen EV'ler, A549 Akciğer ve HT-29 kolon kanser hücrelerine verilmiştir. Çalışmaya, kanser hücre hatlarına sadece fosfat tamponlu tuz (PBS) uygulamasının yapıldığı bir Kontrol denemesi de eklenmiştir. EV uygulamasının antitümerojenik etkileri, hücre canlılığı ve hücre proliferasyonu deneyleri, Bax, Bcl-2 ve Kaspaz-3, y-H2AX protein eksperesyon düzeylerinin Western Blot yöntemiyle belirlenmesi ve çift zincir DNA kırığına sahip hücrelerin saptanması için TUNEL-pozitif hücre sayısının belirlenmesi ile değerlendirilmiştir. Bu amaçla, Kontrol (kanser hücre hatlarına sadece PBS uygulaması), ÖN (egzersiz öncesi alınan serumdan elde edilen eksozomlar), OŞDE ve YŞAE sonrası elde edilen eksozomların incelenen değişkenlere etkisi karşılaştırılmıştır. Denemeler arası farklılıklar, Tek Yönlü Varyans Analizi ile karşılaştırılmıştır. EV uygulaması, HT-29 ve A549 insan kanser hücre hatlarında hücre canlılığını azaltmıştır (p<0.001). Kanser hücre canlılığındaki azalma Kontrol denemesine kıyasla; HT-29 hücre hattında ÖN, OŞDE ve YŞAE uygulamaları için sırasıyla %35, %43 ve %47 (p<0.001), A549 hücre hattında ise sırasıyla %25, %27 ve %28 oranlarında gerçekleşmiştir (p<0.001). Akut egzersiz etkisi hücre canlılığında bazal koşullara (ÖN) göre ilave %20 azalma ile yalnızca HT-29 hücre hattında YŞAE uygulaması ile gözlemlenmiştir (p<0.05). Western Blot sonuçları, apoptozun bir belirteci olan Bax/Bcl-2 protein ekspresyon oranının Kontrol denemesine kıyasla YŞAE uygulamasında %50 oranında arttığını göstermiştir (p<0.05). Benzer şekilde, Kaspaz-3 protein ekspresyonu da YŞAE'da Kontrol denemesine kıyasla %30 oranında artmıştır (p<0.05). y-H2AX protein düzeylerinde gruplar arasında fark bulunamamıştır (p>0.05). TUNEL analizi sonuçları, TUNEL pozitif hücre sayısının Kontrol denemesine kıyasla ÖN uygulamasında %16 (p<0.01), YŞAE uygulamasında ise %28 arttığını (p<0.001) göstermiştir. Sonuç olarak, düzenli egzersiz yapan sağlıklı genç bireylerden elde edilen eksozomlar HT-29 hücrelerinde apoptoz sürecini başlatarak kanser hücrelerinde hücre ölümüne yol açmakta, akut olarak yapılan YŞAE ise bu etkileri arttırmaktadır.
Özet (Çeviri)
Regular exercise has been demonstrated to reduce cancer incidence rates and improve prognosis; however, despite the knowledge that exercise prevents and ameliorates cancer, the molecular mechanisms has not been fully understood. In recent years, numerous studies have demonstrated that exercise exerts therapeutic effects in various diseases through extracellular vesicles (EVs), which are crucial for cellular communication. The objective of this study was to investigate the anti-tumorigenic effects of exercise-induced EVs derived from the serum of healthy young male participants on human lung and colon cancer cells (A549 and HT-29, respectively) after different exercise modalities. Ten physically active men (mean age: 25.4 ± 6.2 years; body weight: 73.4 ± 6.1 kg; height: 176.9 ± 6.9 cm; maximal oxygen consumption [VO₂max]: 45.0 ± 3.7 ml/min/kg) participated in the study. Using a randomized crossover design, participants completed two different exercise protocols—high-intensity interval exercise (HIIE) and moderate-intensity continues exercise (MICE)—each matched for total work and lasting approximately 20 minutes, with at least 48 hours of rest between sessions. Extracellular vesicles (EVs) isolated from serum samples collected at rest prior to the first exercise session (PRE) and immediately after each exercise protocol were adminestered to A549 lung and HT-29 colon cancer cell lines. Additionally, a Control trial, in which the cancer cell lines were treated with PBS alone included in the study. The antitumorogenic effects of EV administration were assessed through cell viability and proliferation analysis, determining the protein expression levels of Bax, Bcl-2, and Caspase-3 by Western blotting, and quantifying the number of TUNEL-positive cells as an indicator of double-stranded DNA breaks. For this purpose, the effects of Control (application of (phosphate buffered saline) PBS only to cancer cell lines), PRE (EVs obtained from pre-exercise serum), EVs obtained after MICE and HIIE were compared. Differences between trials were analyzed using one-way analysis of variance (ANOVA). EV treatment significantly decreased cell viability in both HT-29 and A549 human cancer cell lines (p<0.001). Compared to the Control trial, the reductions in cell viability in the HT-29 cell line were 35%, 43%, and 47% for the PRE, MICE and HIIE trials, respectively (p<0.001), whereas in the A549 cell line, the reductions were 25%, 27%, and 28%, respectively (p<0.001). The acute exercise effect was observed only in the HT-29 cell line with an additional 20% decrease in cell viability between PRE and HIIE (p<0.05). Western blot results showed that the Bax/Bcl-2 protein expression ratio, a marker of apoptosis, increased by 50% (p<0.05) in the HIIE treatment compared to the Control. Similarly, Caspase-3 protein expression increased by 30% in the HIIE condition compared to the Control (p<0.05). There was no significant difference between groups for y-H2AX protein levels (p>0.05). The TUNEL analysis results showed that the number of TUNEL-positive cells increased by 16% in the PRE treatment (p<0.01) and 28% in the HIIE treatment (p<0.001) compared to the Control. In conclusion, exosomes derived from healthy, physically active young individuals induced apoptosis and promoted cancer cell death in HT-29 cells, and the acute bout of HIIE further increased these effects.
Benzer Tezler
- İki farklı akut koşu egzersizinin kardiyak hasar belirteçleri üzerine etkisi
The effect of two different acute running exercises on markers of cardiac injury
YİĞİTCAN MENDERES
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
FizyolojiHacettepe ÜniversitesiSpor Hekimliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ HAYDAR DEMİREL
- Akut yüksek şiddetli aralıklı egzersiz ve orta şiddetli sürekli egzersizin speksin ve leptin düzeylerine etkisi
Effects of acute high intensity interval exercise and moderate intensity continuous exercise on spexin and leptin levels
MELDA ACAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
SporHacettepe ÜniversitesiEgzersiz ve Spor Fizyolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞÜKRAN NAZAN KOŞAR
- Üniversite öğrencilerinde yüksek şiddetli aralıklı egzersiz ve orta şiddetli aerobik egzersizin kognitif fonksiyonlardan seçici dikkat üzerine olan akut etkilerinin karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
MEHMET ALİ TARHAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
SporDokuz Eylül ÜniversitesiSpor Hekimliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERKANT MUAMMER KAYATEKİN
- Obez kilolu bireylere uygulanan farklı egzersiz uygulamalarının beden kompozisyonu ve plazma spexin düzeyleri üzerine etkisi
Effects of different exercise interventions on body composition and plasma spexin levels in overweight and obese individuals
DEMET BÜYÜKDEMİR
- Bruce protokolü uygulanan tip 1 diyabetlilerde egzersizin immün parametrelere etkisi
The effect of exercise on immune parameters in bruce protocol applied type 1 diabetics
FATİH SALMAN
Doktora
Türkçe
2003
Allerji ve İmmünolojiİstanbul Üniversitesiİmmünoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVİN DİNÇÇAĞ