DÜŞÜK BASINÇ KOŞULLARININ DOKU KÜLTÜRÜNDE ANTİ-PROLİFERATİF VE APOPTOTİK ETKİLERİNİN MOLEKÜLER MEKANİZMASININ ARAŞTIRILMASI Gül Özcan Arıcan1, Walid Khalilia2, Uğur Serbes2, Gizem Akman2, İdil Çetin1, Ercan Arıcan3 1İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Biyoloji Bölümü;Vezneciler, İstanbul 2İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji ABD; Vezneciler İstanbul 3İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü; Vezneciler, İstanbul gozcan@istanbul.edu.tr AMAÇ Kanser kemoterapisinde etkinliğin artması ve hedef organlara karşı anti-proliferatif etkiyi arttıracak yeni stratejilerin oluşumunun araştırılması günümüzde giderek ilgi çeken bir konu olmuştur. Hipoksi meydana getiren düşük basınç (Hipobarik) koşulları, hücrelerin hücre sikluslarını inhibe ederek apoptozu teşvik etmektedir. Bu çalışmada farklı zamanlarda fraksiyonel düşük basınç uygulamasının HeLa hücrelerinde meydana getireceği etkinin hücresel ve moleküler düzeyde belirlenmesi amaçlanmıştır. GEREÇLER ve YÖNTEMLER Deneylerimiz özel tasarlanmış düşük basınç kabininde % 2 O2 ve % 98 N olacak şekilde ayarlanan düşük basınç (35.2 kPa) koşulları altında gerçekleştirildi. Fraksiyonel düşük basınç uygulaması 24 saat ara ile 3 saat süresince 2 kez tekrarlandı. Uygulama süresinin sonunda hücreler, tamir mekanizmalarının devreye girmesi için 24 saat süresince inkübasyona bırakıldı. Düşük basıncın HeLa hücrelerinde oluşturduğu etkinin tesbitinde çoğalma hızı (MTT) ve apoptotik indeks gibi hücre kinetiği parametreleri kullanıldı. Ayrıca çalışmamızda bu etkinin moleküler mekanizmasının tesbiti için, apoptozu düzenleyici role sahip olduğu bilinen Bcl-2 (Bcl-2, Bax, Bak, Bcl-x, Bik, Mcl-1, Bfl-1) gen ailesinin ekspresyon seviyeleri de RT-PCR tekniği ile belirlendi. BULGULAR SONUÇ Çalışmamızda saptanan sonuçlar, düşük basınç koşullarının HeLa hücre kültürlerinde ortaya çıkardığı anti-proliferatif etkinin, uygulama süresinden itibaren 3. saatte başladığını ve uygulama zamanına bağlı olarak arttığını gösterdi. Deneylerimizde çoğalma hızında anlamlı bir azalma olarak ortaya çıkan bu etkiye paralel olarak apoptotik indeks değerlerinde de anlamlı bir artış saptandı. Sonuç olarak düşük basıncın HeLa hücre kültürlerinde fraksiyonel olarak uygulanmasının hem anti-proliferatif hem de apoptotik etkiyi arttırdığı sonucuna varıldı. Bu çalışma İstanbul Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından 4157 proje numarası ile desteklenmiştir.   KAYNAKLAR Chandel NS, Maltepe E, Goldwasser E, Mathieu CE, Simon MC, Schumacker PT. Mitochondrial reactive oxygen species trigger hypoxiainduced transcription. Cell Biology 1998; 95: 11715–11720. Chen JL, Lin HH, Kim KJ, Lin A, Ou JHJ, Ann DK. PKCδ signaling: a dual role in regulating hypoxic stressinduced autophagy and apoptosis. Autophagy 2009; 5(2): 244–246. Dong JW, Zhu HF, Zhu WZ, Ding HL, Ma TM, Zhou ZN. Intermittent hypoxia attenuates ischemia/reperfusion induced apoptosis in cardiac myocytes via regulating Bcl-2/Bax expression. Cell Research 2003; 13 (5):385-391. Giaccia AJ, Simon MC, Johnson R. The biology of hypoxia: the role of oxygen sensing in development, normal function, and disease. Genes & Dev. 2004; 18: 2183-2194. Lee SM, Lee CT, Kim YW, Han SK, Shim YS, Yoo CG. Hypoxia confers protection against apoptosis via PI3K/Akt and ERK pathways in lung cancer cells. Cancer Letters 2006; 242: 231–238. Şekil 3: Hipobarik basınç uygulanan HeLa hücre kültürlerinde 0-48 zaman periyodunda gözlenen apoptoz indeksi değerleri.   Tablo 2: Hipobarik basınç uygulanan HeLa hücre kültürlerinde 0-48 zaman periyodunda ölçülen apoptotik indeks değerleri. Deney Grupları Apoptotik İndeks Kontrol 2,25567 3. Saat Kontrol 2,13033 3. Saat Hipobarik 3,72333 24. Saat Kontrol 2,85933 24. Saat Hipobarik 6,6 (2) 48. Saat Kontrol 3,68367 48. Saat Hipobarik 6,41433 (3) p < 0,05: (1) 3.saat kontrole göre anlamlılık; (2) 24. saat kontrole göre anlamlılık; (3) 48. saat kontrole göre anlamlılık. Şekil 1: Hipobarik basınç uygulanan HeLa hücre kültürlerinde 0-48 zaman periyodunda tespit edilen sitotoksik aktivite değerleri (570-690 nm). Şekil 4: Hipobarik basınca maruz bırakılan HeLa hücrelerinde bcl-2 gen ailesine ait genlerin anlatımlarının agaroz jel elektroforezi görüntüsü. Tablo 1: Hipobarik basınç uygulanan HeLa hücre kültürlerinde 0-48 zaman periyodunda ölçülen absorbans değerleri. Deney Grupları Absorbans Değerleri (570 – 690 nm) Kontrol 604,892 x10-3 3. Saat Kontrol 604,775x10-3 3. Saat Hipobarik 467,208x10-3 (1) 24. Saat Kontrol 921,79x10-3 24. Saat Hipobarik 644,29x10-3 (2) 48. Saat Kontrol 1298,575x10-3 48. Saat Hipobarik 1092,69x10-3 (3) p < 0,05: (1) 3.saat kontrole göre anlamlılık; (2) 24. saat kontrole göre anlamlılık; (3) 48. saat kontrole göre anlamlılık. Şekil 2: Hipobarik basınç uygulanan HeLa hücre kültürlerinde 0-48 zaman periyodunda % canlılık değerleri.