Bakır mineralinin anemi durumundaki dengeleyici ve düzeltici etkisinin moleküler ve genetik düzeyde insan enterosit hücre modelinde araştırılması

Abstract

Demir eksikliğine bağlı anemi, dünyadaki besin eksikliğinin neden olduğu hastalıklar arasında ilk sırada yeralan bir problemdir. Bu yüzden anemik durumu dengeleyici veya düzeltici faktörlerin bilinmesi demir metabolizmasının anlaşılması için önemlidir. Demir eksikliği anemisinde bağırsak enterosit hücrelerinde bakır seviyesinin arttığı gösterilmiştir ve bu da bakırın demir eksikliği anemisindeki durumu düzeltici etkisi olabileceğini düşündürmektedir. Bu bağlamda projede bakır mineralinin demir eksikliğine bağlı oluşturulan anemik durumdaki düzeltici etkisi moleküler ve genetik düzeyinde insan enterosit hücre modellinde (Caco-2) incelendi. Projenin ilk kısmında Caco-2 hücreleri 12 bölmeli steril hücre kaplarında 21 gün süre ile büyütüldü. İkinci kısımda, besinden gelen ve kandaki bakırın etkisinin in vitro olarak test edilebilmesi için insan bağırsak sistemi modellendi. Bunun için Caco-2 hücreleri özel membranlarda büyütülerek polarize olmaları sağlandı. Daha sonra hücrelere deferoksamin (DFO) verilerek demir eksikliğine bağlı anemi oluşturuldu. Hücreler bakır ve demir ile muamele edildi. Örneklerden RNA izolasyonu yapılıp, cDNA dönüşümü gerçekleştirildi. Bunu takiben RT–qPCR metodu ile gruplar arasındaki belirli genlerin mRNA ekspresyon seviyelerine bakıldı. Dmt1 ve Ftn genlerine ait mRNA regülasyonlarının hücre kültürü kabında ve membran sisteminde büyüyen hücreler arasında farklı olduğu gözlemlendi. Membran sistemindeki sonuçlara göre, bakırın demir eksikliği anemisinde artan Fpn ve Dmt1 genlerinin mRNA seviyelerini düşürdüğü saptandı. Daha da önemlisi bu anlamlı azalma, bakırın polarize olmuş hücrelerin yalnızca bazolateral kısmına verilmesiyle gözlemlenmiştir. Bu da kandaki bakırın demir eksikliği anemisinde bağırsak demir hemostazının hücre içi moleküler mekanizmasını etkilediğini göstermektedir. Buna ilaveten, kontrol grubuyla kıyaslandığında bakırın anemik koşullar altında regüle olan Ankrd37 ve Egln genlerinin mRNA ekspresyonlarını etkilemeği bulunmuştur. Projede anemi durumunda demir mineralinin bakır metabolizmasındaki genlere etkisi de incelenmiştir. Anemi durumunda bazolateral kısma verilen demir bakır ile regüle olan genler içinde yalnızca Atp7a mRNA ekspresyonunu etkilemektedir. Elde edilen bulgular, kandaki bakırın diyetten gelen bakıra göre enterosit hücrelerinde demir eksikliği anemisini azaltmada daha etkili olabileceğini göstermektedir. Bakır, anemi durumunda demir mineraline bağlı regüle olan Fpn ve Dmt1 genlerinin mRNA ekspresyonlarını enterosit hücrelerinin basolateral kısımları üzerinden etkilemektedir. Anemide Fpn ve Dmt1 genlerini regüle etmek için kandaki bakır tarafından etkilenebilen moleküler mekanizmaların neler olduğunu ortaya çıkaran fonksiyonel çalışmalara ihtiyaç vardır.