Bor bileşiklerinin DNA hasarı ve onarımındaki rolünün benign prostat hiperplazisi (BPH-1) hücrelerinde araştırılması

Abstract

Benign Prostat Hiperplazisi sık bir şekilde erkeklerde görülen benign bir adenomdur ve mesane çıkımında tıkanıklığa sebep olmaktadır. En yaygın görülen etkileri ise prostat büyümesi, prostat genişlemesi ve düşük üriner sistemi semptomlarıdır. Farklılaşmada, senesens, apoptoz ve proliferasyondaki değişiklikleri içeren kompleks hücresel değişimler sonucu meydana gelmekte ve özellikle kronik enflamasyon süreci ile ilişkili olarak gelişim göstermektedir. Çift zincir kırıkları diğer lezyonlar kadar sık ortaya çıkmasalar da tamir mekanizması oldukça zor olduğundan son derece toksik lezyonlardır. Çift iplik kopmalarına endojen veya ekzojen DNA hasar ajanları aracılık edebilir. Hidrojen peroksit gibi reaktif oksijen türlerinin veya irinotekan, doksorubisin ve etoposit gibi topoizomeraz I ve II'nin aracılık ettiği DNA'nın ligasyonunu engelleyen ajanların oluşumu çift zincir kırıklarına yol açar. Serin 139 amino asit üzerindeki histon H2AX fosforilasyonu, çift zincir kırıklarının mevcudiyeti için spesifik bir gösterge olarak kabul edilir. Bor, çeşitli yapısal ve fonksiyonel rolleri ile biyokimyasal yolakları destekleyen yararlı bir biyoaktif gıda bileşeni ve hayvanlar ve insanlar için gerekli olan bir iz elementtir. Hayvan çalışmaları ve sınırlı sayıda epidemiyolojik çalışmada, borun çeşitli metabolik aktiviteler üzerine etki ederek sağlığa yararlı etkileri olduğu gösterilmiştir. Bor ve türevlerinin anti-enflamatuvar ve immün yanıt düzenleyici özellikleri sebebiyle, BPH benzeri hastalıkların tedavisinde potansiyel olarak kullanılabileceği öngörülmektedir. Bütün bu bilgiler kapsamında çalışmada BPH-1 hücre hattında bor ve türevlerinin DNA hasarı üzerindeki etkisinin moleküler seviyede incelenmesi amaçlanmıştır. İlk olarak BPH-1 hücrelerine BA (Borik Asit) ve BO (Bor Oksit) uygulanarak sitotoksisite denemeleri gerçekleştirildi. Uygun zaman ve konsantrasyon değerlerinin belirlenmesinin ardından BA ve BO'in DNA hasarı ve onarımı üzerine etkisi pH2AX, pATM, pATR ve p53 protein seviyelerine bakılarak western-blot yöntemiyle analiz edildi. Bunun yanı sıra immünofloresan görüntüleme yapılarak pH2AX ve pATM odak sayımlarıyla DNA hasarı miktarı ölçüldü. Tez çalışması çerçevesinde azalan H2AX odak oluşumları nedeniyle BA ve BO’in BPH-1 hücrelerinde doksorubisin ve H2O2 ile yaratılan DNA hasarını azaltabileceği ve koruyucu bir rol oynayabileceği sonucuna varıldı.

Benign Prostatic Hyperplasia (BPH) is one of the benign adenomas that causes obstruction in the bladder outflow in men. Prostate enlargement and lower urinary tract problems are the most prevalent side effects. Processes in differentiation, senescence, apoptosis, and proliferation occur as a result of complicated cellular changes. Although double chain fractures are not as commonly seen as other lesions, they are particularly hazardous due to the difficulty in repairing them. Endogenous or exogenous DNA damaging agents can cause double-strand breaks. Double-strand breaks are caused by reactive oxygen species such as hydrogen peroxide, as well as agents that impede topoisomerase I and II-mediated DNA ligation, such as irinotecan, doxorubicin, and etoposide. Phosphorylation of histone H2AX on serine 139 amino acids is thought to be a particular indication of double-strand breaks. Boron is one of the bioactive food components that supports metabolic pathways through its many structural and functional activities, and it is a necessary trace element for both animals and humans. Tubing has been demonstrated to have favorable benefits on health in animal studies and a small number of epidemiological studies by acting on numerous metabolic functions. Thanks to its anti-inflammatory and immune response-regulating capabilities, boron and its compounds could potentially be employed in the treatment of disorders like BPH. In light of this, the goal of our research was to look into the effect of boron and its derivatives on DNA damage at the molecular level in the BPH-1 cell line. First, BPH-1 cells were seeded, then BA (Boric Acid) and BO (Boron Oxide) cytotoxicity tests were performed. The effects of BA and BO on DNA damage were investigated using the Western-Blot method, looking at pH2AX and pATM protein levels, after finding the right duration and concentration. In addition, immunofluorescence imaging was used to determine the degree of DNA damage using pH2AX and pATM focal counts. In the framework of the thesis study, it was concluded that BA and BO could reduce DNA damage caused by doxorubicin and H2O2 in BPH-1 cells and play a protective role due to decreased H2AX foci formation.