Karaciğer (HEP3B), prostat (PC3) ve meme (MCF7) kanseri hücre hatlarında TGF-β ve TNF-α sitokinlerinin tümör ilişkili CAIX ve CAXII ekspresyonuna etkileri.

Abstract

Kanser günümüzün en önemli sağlık sorunlarından biridir. Sık görülmesi ve öldürücülüğünün yüksek olması nedeniyle de bir halk sorunu durumundadır. Anormal hücrelerin kontrolsüz çoğalması ve yayılması olarak tanımlanan kanser vücuttaki tüm doku ve organları etkilemektedir. Çinko içeren karbonik anhidraz enzimleri, gaz değişimi, iyon transportu ve asit-baz dengesinin sağlanması gibi çeşitli fizyolojik süreçlerde önemli rol oynayan enzimlerdir. Memelilerde bulunan ve enzimatik olarak aktif olan 15 farklı CA izoenzimi tespit edilmiştir ve bu enzimlerin görevi canlılarda CO2 molekülünün hidratasyonunu ve HCO3- iyonunun dehidratasyonunu katalizlemektir. CAIX izoenzimi tümörlü hücrelerin hücre içi ve hücre dışı pH düzenlenmesini sağlayarak hipoksik ve asidik koşullara adaptasyonunu sağlar. Özellikle katı tümörlerdeki CAIX ekspresyonu, tümörün tanısı ve prognozu hakkında bilgi vermesi nedeniyle bu enzimin biyobelirteç olarak kullanılmasına izin vermektedir. CAXII izoenzimi tümörlü hücrelerde aktivitelerini gösteren buna bağlı olarak da kanserle ilişkili olan izoenzimdir. CAXII izoenziminin varlığı ilk olarak renal kanserde bulunmuş, daha sonra ise diğer kanser türlerindeki ekspresyonları da belirlenmiştir. Buna göre pankreas, prostat, testis, akciğer, beyin, normal endometrium hücreleri, over hücreleri ve epididimis kanalı hücrelerinde CAXII ekspresyonu görülmektedir. Çalışmamız kapsamında, üç farklı hücre hattında iki farklı sitokinin CAIX ve CAXII gen ekspresyonu üzerine etkileri hem mRNA hem de protein düzeyinde gösterilmiştir. 72 saat sonunda, 10, 100, 200, 500 u/ml TNF-α uygulanan PC3 hücrelerinde CAIX ekspresyonu incelendiğinde; CAIX'un ekspresyonunda, hem protein hem de mRNA düzeyinde azalış gözlendi. Benzer şekilde CAXII ekspresyonunda, hem protein hem de mRNA düzeyinde düşüş belirlenmiştir. Yine 72 saatin sonunda, 10, 100, 200, 500 u/ml TGF-ß uygulamasının ise PC3 hücrelerindeki CAIX ve CAXII mRNA seviyesinde azalmaya neden olduğu ancak bu azalmanın istatistiksel olarak anlamlı olmadığı görülmüştür. MCF7 hücreleri ile yapılan çalışmalar sonucunda, TNF-α uygulaması MCF7 hücrelerinde CAIX mRNA seviyesinde azalmaya neden olduğu ve bu değişimin protein seviyesindeki değişimler ile paralellik gösterdiği bulunmuştur. Hep3B hücreleriyle yapılan çalışmalar sonucunda ise 72 saat zaman aralığında TNF-α'nın mRNA verileri ile uygun olacak şekilde CAXII protein seviyesinde düşüşe neden olduğu bulunmuştur.

Cancer is the one of the most important health problem of today's and because of the high death risk and being so widespread, it has became to public health disease. Cancer is described as uncontrolled cell proliferation and invasion, it effects all the tissues and organs of the body. Zinc containing carbonic anhydrase enzymes have important roles in different physiological processes as gas exchange, ion transport and acid-base balance. There are 15 different enzymatically active CA isoforms in mammalian and the role of these enzyme is catalysis of the hydration of CO2 molecule and dehydration of HCO3- ions. CAIX is related to tumour metabolism, that exerts its biological effects to adaptation of hypoxia and asidification in tumour cells, via its influence on regulation of intracellular and extracellular pH. The expression pattern of CAIX in solid tumours has led to use of CAIX as a biomarker, since it can provide evidence about tumour identification and prognosis. CAXII is a transmembrane enzyme that is associated with tumour because of its expression in tumour cells. Carbonic anhydrase XII was originally identified in human renal cancer cells and after that, expression patterns of the CAXII in other cancer cells has been evaluated. CAXII expression positive regions are pancreas, colon, prostate, ovaries, testicles, lung, brain, normal endometrial cells and epididiymis duct cells. In this study, we have evaluated the effects of two different cytokines on the expression of tumour-related CAXII and CAIX at mRNA and protein levels in three different cell lines. Treatment of PC3 cell line for 10, 100, 200, 500 u/ml TNF-α 72 h resulted decrease in CAIX mRNA and protein levels. With same consantrations TGF-ß treatment, also decrease the CAXII mRNA levels but this decreasing level was not significantly important. Experiments with MCF7 cell line showed that TNF-α treatment decreased mRNA and protein levels of CAIX. Hep3B cells treated with TNF-α for 72 h also showed that mRNA levels of CAXII decreased in paralel to protein levels of CAXII.