Anormal çalışan yarım kanalların oluşmasına yol açan Cx26 mutasyonları epidermisteki keratinosidlerin kalsiyum iyon dengesini değiştirerek bu hücrelerin farklılaşma mekanizmalarını etkiler

Abstract

Connexin’lerin oluşturduğu gap junction’lar ve yarım kanallar insan vücudundaki deri gibi bir çok doku ve organın normal olarak faaliyetlerini devam ettirmesinde önemli görevler üstlenirler. Connexin26 mutasyonları hem sendromik olmayan sağırlığa hem de keratitis-ichthyosisdeafness (KID) sendromu gibi deri hastalıklarıyla bağlantılı sendromik sağırlığa neden olmaktadır. Sendromik sağırlığa neden olan mutasyonlar Cx26’nın yeni fonksiyonlar kazanmasına neden olmakta bunun da epidermal hücrelerin fizyolojisini nasıl etkilediği tam olarak bilinmemektedir. Bu projede, KID sendromuna neden olduğu gösterilmiş Cx26I30N, D50A, D50Y ve A88V mutasyonlarının, gap junction iletişimi bulunmayan N2A ve HeLa hücreleriyle, iletişim bulunan HaCaT insan keratinosid hücrelerinde Western blot ile proteinin yapısına, immunohistokimyasal yöntemlerle protein lokalizasyonuna, floresan boya alım deneyleriyle yarım kanal fonksiyonlarına, hücre dışındaki ATP miktarının belirlenmesiyle kanallardan hücre dışına molekül salınım kapasitelerine ve Fluo-3AM boyası ve akış sitometresiyle de kalsiyum sinyallerine olan etkileri araştırılmıştır. Buna göre mutasyonların, Cx26 protein üretimini etkilemediği fakat mutant proteinlerin daha çok hücre içinde biriktikleri ve hücre zarında gap junction plakaları oluşturmadıkları gözlenmiştir. Ayrıca hücre içinde biriken diğer mutansyonlardan farklı olarak, Cx26I30N mutasyonunun hücre içinde çoğunlukla Golgi aygıtında biriktiği gözlenmiştir. Mutant Cx26 proteinleri bulunan hücrelerin Cx26WT bulunduran hücrelere oranla daha çok neurobiotin ve ethidium bromide alımına neden oldukları gözlenmiştir. Mutasyonların hem N2A hem de HaCaT hücrelerinde hücre dışına ATP salınım miktarlarına bir etkisi olmadığı, buna karşılık her iki hücre tipinde hücre içindeki kalsiyum miktarında WTCx26’a göre 1,3 ile 2,4 kat artışa neden olduğu gösterilmiştir. Sonuç olarak, Cx26I30N, D50A, D50Y ve A88V mutasyonlarının diğer KID sendromu mutasyonları gibi hücrelerde sürekli aktif olan yarım kanallar yaptıkları ve hücrelerdeki kalsiyum mekanizmalarını etkiledikleri gözlenmiştir. Cx26 mutasyonları epidermiste sürekli açık bulunan yarım kanallar oluşturarak, hücre dışına saldıkları moleküllerle kalsiyum sinyallerini otokrin/parakrin sinyallerle etkileyerek keratinosidlerin çoğalma ve farklılaşma mekanizmalarında değişimlere yol açabilirler. Bu şekilde, KID sendromu hastalarında gözlenen fenotiplerden biri olan epidermisin normalden fazla kalınlaşmasına neden olabilir.