Doksorubisin uygulanan PARP-1 geni silinmiş farelerde FOXO transkripsiyon faktörlerinin ekspresyonları spermatogenez sürecinde değişiklik gösterir

Transkript

1 Doksorubisin uygulanan PARP-1 geni silinmiş farelerde FOXO transkripsiyon faktörlerinin ekspresyonları spermatogenez sürecinde değişiklik gösterir Çiler Çelik-Özenci*, Nilay Kuşcu*, Nayçe Bektaş*, Ece Ordueri*, Pınar Şahin*, Arda Taşatargil** *Histoloji ve Embriyoloji ve **Tıbbi Farmakoloji Anabilim Dalı Akdeniz Üniversitesi, Tıp Fakültesi, ANTALYA IV. Üreme Tıbbı Derneği Kongresi, Antalya 2013

2 Forkhead box (FOX) proteinleri: FOX ailesi *hücre büyümesi, *hücre çoğalması, *hücre farklılaşması, *uzun ömür ile ilişki genlerin ekspresyonlarını düzenleyen önemli transkripsiyon faktörleridir. İnsanlarda 100 üzerinde üyesi var: FOXA----FOXR

3 FOX (FORKHEAD BOX) ailesi neden bu ismi almış? Drosofila da; FOXA mutasyonu gerçekleştirildiğinde çatala benzeyen ektopik baş yapılarının oluşmasına neden olmuş. Weigel D et al, Cell, 1989 O sınıfından olanların özelliği (FOXO): İnsulin/PI3K/Akt sinyal yolağı tarafından düzenlenmeleri. Kaç tane FOXO var? Memelilerde; FOXO1 FOXO3 FOXO4 FOXO6

4 Neden önemliler? Oellerich MF ve Potente M, Cir Res, 2012

5 FOXO HÜCRE KADERİNİ BELİRLER: Apoptoz ya da uzun yaşam. Buna nasıl karar veriyor? Greer EL ve Brunet A, Oncogene, 2005

6 FOXO1 spermatogenezin başlatılması ve spermatogonyal kök hücre (SKH) havuzunun korunması için gereklidir. Goertz MJ et al, J Clin Invest, 2011 FOXO1: kendini yenileyen ve farklılaşmanın başlangıç aşamasındaki SKH lerde ekspre olur. FOXO3; LH sinyalini düzenleyerek testosteron üretiminde önemli rol oynar. Young-Suk C et al, Endocr. Rev. Meeting Abstracts 2012

7 Poli(ADP) Riboz Polimeraz (PARP) *DNA tamiri, hücre proliferasyonu ve ölümü gibi süreçleri düzenleyen bir enzimdir. *Oksidatif stres ve DNA kırıkları varlığında hızla aktive olur. Celik-Ozenci C ve Tasatargil A, Spermatogenesis, 2013 PARP sinyal yolağının erkek fertilitesinde rolü olabileceğini destekleyen çalışmalar son yıllarda dikkat çekmektedir.

8 Kemoterapötikler ile indüklenen hücre ölümünde hem FOXO hem de PARP-1 aktivitesi rol oynar. Gomes AR et al, Cell Cycle, 2008 Dalaklıoğlu S et al, Int J Toxicol, 2012 PARP-1 ve FOXO benzer süreçlerde rol oynamakla birlikte; aralarındaki ilişkiyi araştıran çalışmalar literatürde oldukça sınırlıdır. PARP-1; FOXO1 e direkt olarak bağlanarak aktivitesini baskılar. Sakamaki JI et al, Biochem Biophys Res Commun, 2009

9 PARP-1 in testiste FOXO ekspresyonu üzerine etkisinin olup olmadığı bilinmemektedir. AMAÇ PARP-1 geni silinmiş ve doksorubisin uygulanarak DNA kırıkları oluşturulmuş erişkin farelerde, FOXO transkripsiyon faktörlerinin (FOXO1, FOXO3, FOXO4) ekspresyonlarının spermatogenez sürecinde değerlendirilmesidir.

10 MATERYAL ve YÖNTEM Kontrol grubu PARP+/+ fareler N=12 Doksorubisin grubu (DOXO: 5 gün boyunca 3 kez toplam 9 mg/kg dozda uygulanmıştır) PARP-/- fareler 129S-Parp1tm1Zqw/J soyu N=12 Kontrol grubu Doksorubisin grubu 7 GÜN SONRA: *PARP-1 immünohistokimya *Plazmada ve testis dokusunda doksorubisin ölçümü (HPLC) *ɣ-h2ax western blot (DNA kırıklarının belirlenmesi) *FOXO1, FOXO3 ve FOXO4 immünohistokimya

11 BULGULAR

12 Doksorubisin uygulaması ve PARP-1 ekspresyonu Kontrol Doxo 2. saat Doksorubisin düzeyleri DNA kırıkları K Doxo ɣ-h2ax β-aktin

13 PARP-1 geninin silinmesi FOXO1 ekspresyon şiddetini ARTTIRIR Doksorubisin uygulaması sonucunda FOXO1 ekspresyonu AZALIR PARP+/+ Doxo PARP-/- Doxo+PARP-/-

14 PARP-1 FOXO3 ü düzenliyor Doksorubisin uygulaması sonucunda FOXO3 ekspresyonu AZALIR PARP+/+ Doxo PARP-/- Doxo+PARP-/-

15 PARP-1 FOXO4 ü düzenliyor Doksorubisin uygulaması sonucunda FOXO4 ekspresyonu ARTAR PARP+/+ Doxo PARP-/- Doxo+PARP-/-

16 SONUÇ OLARAK (i) Doksorubisin uygulaması: ya farklanmamış SKH sayısını azaltarak ya da hücre sayısını değiştirmeksizin FOXO1 ekspresyonunu azaltarak testiste kök hücre havuzunun dengesini bozuyor olabilir. (ii) FOXO3 ün Sertoli ve Leydig hücrelerindeki ekspresyonu PARP-1 geni tarafından düzenleniyor görünmektedir ve bu hücrelerin fonksiyonlarında rol oynuyor olabilir. (örn: testosteron sentezi..) (iii) FOXO4 ekspresyonu esasen mayoz bölünmeler geçiren germ hücrelerinde mevcut iken PARP-1 geninin silinmesi veya doksorubisin uygulaması tüm germ hücrelerinde FOXO4 ekspresyonunun artmasına neden olur.

17 Özetle sonuçlarımız; FOXO ların hem somatik hücrelerde hem de germ hücrelerinde spermatogenezin farklı aşamalarında ekspre olduğunu göstermektedir. Bu hücrelerde FOXO transkripsiyon faktörlerinin ekspresyonları PARP-1 geni tarafından düzenleniyor gibi görünmektedir. Doksorubisin gibi ajanlar sonucunda oluşan germ hücre kaybında bu moleküller rol oynuyor olabilir. Bu proje, 110S377 numaralı proje kapsamında TÜBİTAK tarafından desteklenmiştir.

18 TEŞEKKÜR EDERİM