Fruktozun pankreas kanseri ve pankreatik inflamasyona etkisi: İn vitro karşılaştırmalı çalışma

AMAÇ: Çalışmamızın amacı fruktozun pankreas kanseri hücrelerindeki etkilerinin araştırılmasıdır. GEREÇ VE YÖNTEM: Çalışmamızda insan pankreas kanseri hücre hattı (PANC-1) kullanılmıştır. Gerçekleştirilen hücre kültürü çalışmasında, hücrelerin in vitro koşullar altında uygun besiyeri (kültür ortamı) kullanılarak flasklar içerisine ekilip bakımları yapılmıştır. Hücrelerin proliferasyonu, pasajları ve takip işlemleri Inverted Mikroskop kullanılarak düzenli olarak incelendi. PANC-1 hücrelerine low glikoz DMEM'de çözülmüş fruktoz ve glikoz ayrı ayrı eklenmiştir. Fruktoz ve glikoz uygulanmayan hücreler kontrol olarak kabul edilmiştir. Etken maddelerin maksimum proliferatif etki değerleri GraphPad Prism v5.0 Software yazılımında hesaplanmıştır. Aynı zamanda fruktoz ve glikozun birlikte etkisini görmek için kombinasyon deneyleri yapılmıştır. Fruktoz, glikoz ve fruktoz+glikoz kombinasyonunun verildiği hücrelerden ve fruktoz, glikoz uygulanmayan kontrol hücrelerini içeren her bir gruptan total RNA izolasyonu için RNeasy Plus Kiti (Qiagen) kullanılmıştır. İzole edilen uygun kalitedeki total RNA'lardan, cDNA sentezi "All-in-OneTM First-Strand cDNA Synthesis Kit" (Genecopoeia) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. cDNA örnekleri kullanılarak genlerin ekspresyon seviyelerini belirmek için "All-in-OneTM qPCR Mix" (Genecopoeia) ile qPCR Array çalışması gerçekleştirilmiştir. Hedef genlerimize (KRAS, NFKB, ERK2) özgül olarak dizayn edilmiş olan primerler kullanılmıştır. Real-time PCR verileri, LightCycler 480 software (Roche) Cycle Threshold (Ct) değerleri kullanılarak web bazlı RT2 Profiller PCR Array Data Analysis version 3.5 (http://pcrdataanalysis.sabiosciences.com/pcr/arrayanalysis.php) ile analiz edilmiştir. BULGULAR: 72. saatte fruktozun ve glikozun hücre hattında proliferasyonu en çok arttıran değeri her iki madde için de 20 mM olarak belirlenmiştir. Her iki maddenin birlikte etkisini değerlendirmek için yapılan izobologram analizine göre, fruktoz ve glikoz kombinasyonunun hücre proliferasyonunu maksimum arttırdığı doz 15 mM olarak bulunmuştur. HGK-DMEM uygulanan hücrelere oranlandığında fruktoz, glikoz ve fruktoz-glikoz kombinasyonu uygulanan hücrelerde sırasıyla 4,46, 3,29 ve 6,52 kat daha fazla NFKB1 ekspresyonu olduğu saptanmıştır. LGK-DMEM uygulanan hücrelere oranlandığında ise fruktoz, glikoz ve fruktoz-glikoz kombinasyonu uygulanan hücrelerde sırasıyla 4,65, 3,43 ve 7,87 kat daha fazla NFKB1 ekspresyonu olduğu saptanmıştır. HGK-DMEM uygulanan hücrelere oranlandığında fruktoz, glikoz ve fruktoz-glikoz kombinasyonu uygulanan hücrelerde sırasıyla 11,47, 7,51 ve 11,93 kat daha fazla NFKB1 ekspresyonu olduğu saptanmıştır. LGK-DMEM uygulanan hücrelere oranlandığında ise fruktoz, glikoz ve fruktoz-glikoz kombinasyonu uygulanan hücrelerde sırasıyla 7,56, 4,95 ve 7,87 kat daha fazla KRAS ekspresyonu olduğu saptanmıştır. HGK-DMEM uygulanan hücrelere oranla fruktoz, glikoz ve fruktoz-glikoz kombinasyonu uygulanan hücrelerde sırasıyla 5,69, 1,4 ve 4,45 kat daha fazla ERK2 geni eksprese edildiği saptanmıştır. LGK-DMEM uygulanan hücrelere oranlandığında ise fruktoz, glikoz ve fruktoz-glikoz kombinasyonu uygulanan hücrelerde sırasıyla 4,5, 1,1 ve 3,52 kat daha fazla ERK2 geni eksprese edildiği saptanmıştır. SONUÇ: Çalışmamız gösterdi ki fruktoz pankreas kanseri hücrelerinde KRAS, ERK2 ve NFKB1 gen ekspresyonunu glikozdan daha fazla arttırmaktadır, fruktoz glikoz ile kombine halde uygulandığında NFKB1 ve KRAS ekspresyonu üzerinde sinerjik etki göstermektedir. Bu genler pankreas kanseri patogenezindeki anahtar yolaklardaki proteinleri kodlamaktadır. Fruktozun kanser metabolizmasında glikozdan farklı metabolize edilmesiyle birlikte bu genlerin ekspresyonunu da arttırması daha sonra yapılacak çalışmalar ile daha iyi anlaşılacaktır. Patogenezdeki yerini aydınlatmak ve fruktoz metabolizmasındaki yolakların tedavi hedefi olarak kullanılıp kullanılamayacağını araştırmak amacıyla yeni çalışmalar yapılmalıdır.