Hepatosellüler karsinomada glukoz transporter 1 inhibitörü BAY-876’nın HepG2 hücrelerinde ve steatoz hücre modelinde antikanser etkilerinin incelenmesi üzerine çalışmalar

Abstract

Amaç: Hepatosellüler karsinoma dünya çapında önemli insidansa sahip ölümcül kanserlerden biridir. Kanser hücrelerinde Warburg etkisi ile aerobik glikoliz artış göstermektedir. Glukoz Transporter 1 (GLUT1) proteini, glukoz taşınımında görevlidir. Çeşitli kanserlerde GLUT1 ekspresyonunda artış olduğu, bu artışın kötü prognozla ilişkili olduğu bulunmuştur. BAY-876 yeni nesil GLUT1 inhibitörüdür. HepG2 hücrelerinde ve steatoz modelinde BAY-876’nın, GLUT1 aracılı hücre proliferasyonu, glukoz alımı, migrasyon, koloni oluşumu ve apaptozdaki rolünü araştırmak amaçlandı. Gereç ve Yöntem: Oleik asit ve palmitik asit kullanılarak HepG2 hücrelerinde lipit birikimini indükleyerek alkolsüz yağlı karaciğer hastalığının in vitro hücresel modelini oluşturduk. Hücre migrasyonu, proliferasyon, glukoz alımı belirlenmiştir. Oil-red O boyama ile lipid damlacıkları, protein ekspresyonları ise western blot ile tespit edildi. Bulgular: BAY-876’nın HepG2 hücrelerinde tüm konsantrasyonlarda hücre proliferasyonunda inhibisyon yaptığı belirlendi. BAY–876 ile tedavi hem HepG2 hücrelerinde hem de steatoz HepG2 hücrelerinde glukoz alımını azalttı. Hipoksi ve biyoenerjetik stres durumlarında glukoz alımında artış olmuş fakat ortama BAY-876 eklendiğinde kontrole göre azalttı. HepG2 hücrelerinde BAY-876 ile sitokrom c, kaspaz 3 ekspresyon düzeyinde ve Bax/ Bcl-2 oranında anlamlı artış saptandı. Aynı etki kaspaz 3 ekspresyonu dışında staeatoz HepG2 hücrelerinde de gözlendi. BAY-876 ile tedavi edilen HepG2 ve staeatoz HepG2 hücrelerinde kontrole göre migrasyon azaldı. HepG2 ve staeatoz HepG2 hücreleri karşılaştırıldığında migrasyonda staeatoz HepG2 hücrelerindeki azalma staeatoz olmayan hücrelere göre daha fazla bulundu. Sonuç: Bu çalışma, hepatosellüler karsinoma hücre hattı ve steatoz hücre modelinde, stres koşullarında GLUT1 inhibitörü BAY-876’nın proliferatif ve apoptotik etkisi üzerindeki rolünü araştıran ilk in vitro çalışma olmasından dolayı önemli ve özgündür.

Objective: Hepatocellular carcinoma is one of the fatal cancers with significant incidence worldwide. Aerobic glycolysis increases in cancer cells due to the Warburg effect. Glucose Transporter 1 (GLUT1) protein is responsible for glucose transport. It has been found that GLUT1 expression increases in various cancers and this increase is associated with poor prognosis. BAY-876 is a new generation GLUT1 inhibitor. In this study, we aimed to investigate the role of BAY-876 in GLUT1-mediated cell proliferation, glucose uptake, migration, colony formation and apoptosis in HepG2 cells and steatosis model. Materials and Methods: We created an in vitro cellular model of nonalcoholic fatty liver disease by inducing lipid accumulation in HepG2 cells using oleic acid and palmitic acid. Lipid droplets were detected with oil-red O staining and protein expressions were detected with western blot. Cell migration, cell proliferation and glucose uptake were determined. Results: It was determined that BAY-876 inhibited cell proliferation in HepG2 cells in all doses. Treatment with BAY-876 decreased glucose uptake in both HepG2 cells and steatosis HepG2 cells. Glucose uptake increased in hypoxia and bioenergetic stress conditions, but decreased compared to control when BAY-876 was added to the medium. A significant increase was detected in cytochrome c, caspase 3 expression levels and Bax/ Bcl-2 ratio in HepG2 cells with BAY-876. The same effect was observed in staeatosis HepG2 cells, except for caspase 3 expression. Migration decreased in HepG2 and staeatosis HepG2 cells treated with BAY-876 compared to control. When HepG2 and staeatosis HepG2 cells were compared, the decrease in migration in staeatosis HepG2 cells was found to be greater than in non-staeatosis cells. Conclusion: This study is important and original because it is the first in vitro study investigating the role of GLUT1 inhibitor BAY-876 on proliferative and apoptotic effects in hepatocellular carcinoma cell line and steatosis cell model under stress conditions.