Mitokondriyal türevli peptid (MOTS-C)'in insan kolon kanseri hücre hattında sitotoksik ve genotoksik etkilerinin araştırılması

Mitokondriyal-türevli peptid (MOTS-c), mitokondriyal DNA tarafından kodlanan bir hormondur. MOTS-c'nin de novo purin biyosentezini ve hücrede folat siklusunu inhibe ettiği bildirilmektedir. MOTS-c'nin çekirdeğe yerleştiği ve metabolik stresin ardından 5'-adenosin monofosfatla aktifleştirilmiş protein kinaza (AMPK) bağımlı bir şekilde nükleer gen ekspresyonunu düzenlediğini gösterilmiştir. AMPK'nın, başta kanser dahil olmak üzere metabolik hastalıklar için potansiyel bir terapötik hedef olduğu bildirilmektedir. Bu çalışmada MOTS-c'nin kolorektal kanser hücre serisi üzerine sitotoksik ve genotoksik etkilerini araştırmayı amaçladık. Çalışmada MOTS-c ve 5-Fluorourasil (5-FU)'in farklı konsantrasyonları insan kolon kanseri hücre serisi (Caco-2) ve sağlıklı kolon epitel hücre serisine (FHC) değişik zaman periyotlarında uygulandı. Uygulamalar sonrası hücrelerde canlılık düzeyindeki değişimler MTT analizi ile belirlendi. Bileşiklerin genotoksik etkisi tek hücre jel elektroforez (Comet) analizleriyle ortaya kondu. Apoptotik hücre ölümü düzeyi TUNEL boyama sonucu belirlendi. Ayrıca çalışmada bileşiklerin apoptoz ve otofaji süreçlerinde görev alan proteinler üzerine etkileri Western blot analizleriyle belirlendi. MOTS-c uygulaması Caco-2 hücrelerinde canlılığı 24. saatte önemli düzeyde azalttı (p<0.05). MOTS-c uygulamasından sonra hücrelerde DNA hasar seviyesi ve TUNEL pozitif hücre sayısı kontrol grubu ile benzer seviyedeydi. Buna karşın uygulanan 5-FU DNA hasarını indükledi ve TUNEL pozitif hücre sayısını kontrol grubuna kıyasla artırdı (p<0.05). MOTS-c uygulaması Caco-2 hücrelerinde TSC2 ve ULK1 protein düzeylerinde artışa neden olurken (p<0.05), Bcl-2, Bax, kaspase-3 ve p53 protein düzeylerinde anlamlı değişime neden olmadı. Bunun aksine 5-FU uygulaması p53 ve Bax protein seviyesini arttırdı, anti-apoptotik Bcl-2 ifadesini azalttı. Bu sonuçlar MOTS-c'nin ULK1 ve TSC2 protein ifadelerini arttırarak Caco-2 hücrelerinde hücre ölümüne aracılık ettiğini göstermektedir.