Browsing by Author "Ataç, Fatma Belgin"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 2 of 2
  • Thumbnail Image
    Item
    3T3L1 Hücrelerinde fruktotoksite ve mitokondriyal disfonksiyon
    (Başkent Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, 2019) Kınık, Sibel; Ataç, Fatma Belgin
    Obezite dünyada epidemi düzeyinde problem olan bir enerji dengesi bozukluğudur. Obezitenin artışında mısır şurubundan elde edilen fruktoz tüketimi büyük oranda sorumludur. Mitokondri hücrede enerji dengesini sağlamada çok önemli bir organel olarak obezitedeki metabolik bozukluklarda anahtar rol oynar. Obezitede besin yüklenmesi mitokondride yanlış katlanmış protein birikimine yol açabilir. Mitokondriyal kalite kontrol sistemleri şaperon ve proteazlardan oluşur ve nukleusa geri sinyaller göndererek hatalı proteinleri uzaklaştırarak mitokondriyal dengeyi sağlamaya çalışır. Preadipositten olgun yağ hücresine farklılaşma bir dizi transkripsiyon faktörlerinin çok iyi işleyişi ile düzenlenir. Yağ hücresi bu sırada artmış enerji gereksinimini mitokondri ile sağlar. Besin, ilaç ve genetik faktörler yağ hücresindeki mitokondriyal fonksiyonu bozabilir. Yüksek dozda işlenmiş fruktoz alımı ile visseral yağlanmanın arttığı ve mitokondriyon fonksiyonunun bozulduğu bilinse de mekanizmalar çok iyi anlaşılamamıştır. Fruktoz alımı ile obezite arasındaki ilişki nedeniyle, bu çalışmada fruktozun yağ hücre farklılaşmasındaki etkisini inceledik. Aynı zamanda 3T3-L1 preadiposit hücrelerinde fruktozun adipogenez sırasında mitokondri fonksiyonlarına olası zararlı etkisini göstermeyi hedefledik. Adiposit farklılaşması oil red-O boyama ile gösterildi. Tüm deney şartlarında fruktoz uygulanarak ve uygulanmadan mitokondriyal ve adiposit biyogenez genleri (Peroksizom proliferatör-aktive edici reseptör gamma (PPARγ), PPARγ koaktivator 1 alfa (PGC-1α), CCAAT enhancer-binding protein alfa (CEBPα), ve beta (CEBPβ) ve mitokondriyal katlanmamış protein yanıtı ile ilgili stres genlerinin (mitokondriyal “heat shock” protein 60 ve 70 (mtHsp60, mtHsp70), Mitochondrial processing peptidase β subunit (MPPβ, Pmpcb), Clp-like proteaz (Clpp), Endonükleaz G (Endog) ve “ubiquinol-cytochrome-c reductase complex assembly factor 1” (Uqcc) ifadelenmeleri 2, 4, 6 ve 8. günlerde çalışıldı.Sonuç olarak, fruktoz uygulanan 3T3L1 hücrelerinde olgun yağ hücresine dönüşümün arttığı görüldü. CEBPα, CEBPβ, Pmpcb, Clpp, EndoG, Uqcc genlerinin ifadelenmesi fruktoz uygulanan hücrelerde anlamlı olarak yüksekti. Çalışmamız fruktozun yağ hücresindeki mitokodriyal fonksiyonlarda bozucu etkilerini göstermiştir. Obesity is an energy balance disorder and a worldwide growing epidemic problem. It has been proposed that increased obesity rates may be due to increased consumption of fructose derived from dietary high-fructose corn syrup. As mitochondria are the primary organelles regulating metabolic and energy homeostasis, mitochondrial dysfunction is thought to play a key role in the pathogenesis of metabolic disorders in obesity. In obesity, nutrient overloading may lead to the accumulation of misfolded proteins in mitochondria. The mitochondrial quality control machinery is mainly composed of chaperones and proteases, which are up-regulated through a retrograde signaling pathway to the nucleus to degrade and remove damaged mitochondrial proteins maintaining mitochondrial homeostasis. Differentiation of preadipocytes into adipocytes is a highly regulated process whereby a series of transcription factors. During adipogenesis, adipocyte differentiation program requires large amount of energy and biogenesis of mitochondria is stimulated. Nutritional, pharmacological, and genetic impairments of adipose mitochondrial function lead to the dysregulation of homeostasis. Highly refined fructose intake increases visceral adiposity and mitochondrial dysfunction although the mechanism(s) remain unclear Given the potential connections between fructose intake and obesity, we examined the effects of fructose on adipocyte differentiation. Also we want to show the detrimental impacts of fructose on the mitochondrial dysfuction during adipogenesis in 3T3-L1 preadipocyte cells. Adipocyte differentiation was shown with oil red-O staining. In all experimental conditions with and without fructose, expression rates of mitochondrial and adipocyte biogenesis genes (peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ), PPARγ coactivator-1 alpha (PGC-1α), CCAATenhancer binding protein alpha (CEBPα), CCAAT-enhancer binding protein beta (CEBPβ) and also stress genes related to mitochondrial unfolded protein response (mitochondrial heat shock protein 60 (mtHsp60), mitochondrial heat shock protein 70 (mtHsp70), mitochondrial-processing peptidase subunit beta (Pmpcb), Clp like protease (ClpP), endonuclease G (Endog), ubiquinolcytochrome c reductase complex assembly factor 1(Uqcc) were measured on the second, fourth, sixth and eighth days of the experiment. We demonstrated that, fructose treatment of 3T3-L1cells incubated in standard differentiation medium increases adipogenesis. Expression of CEBPα, CEBPβ, Pmpcb, Clpp, Endog, Uqcc genes were significantly higher in fructose applied cells. Our study showed the deleterious effects of fructose on mitochondrial functions in adipocytes.
  • No Thumbnail Available
    Item
    İnsan hepatoselüler karsinom hücre hattında (HEPG2) lipotoksik ve mitotoksik streste mitokondriyon yanıtı
    (Başkent Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, 2019) Yalçın, Yaprak; Ataç, Fatma Belgin
    Beslenmede doymuş yağ asiti alımı arttıkça obezite, tip 2 diyabet (T2DM) ve nonalkolik yağlı karaciğer hastalığının (NAYKH) görülme sıklığı da artmaktadır. Bu hastalıkların patogenezindeki ortak nokta ise artan serbest yağ asidi miktarının karaciğer, iskelet kası, kalp ve pankreas gibi non-adipoz dokularda birikmeye başlamasıdır. Lipotoksisite olarak tanımlanan bu durum, artan lipid birikimi ile organel fonksiyon bozukluğuna, hücre hasarına, metabolik bozukluklara, kronik inflamasyona, hücresel fonksiyon kayıplarına ve non-adipoz doku ölümüne sebep olmaktadır. Lipotoksisiteye bağlı mitokondriyonda stres meydana geldiğinde lipid peroksidasyonu, ROS artışı ve buna bağlı olarak hücre ölümü tetiklenmektedir. Diyette ve serumda en fazla bulunan doymuş serbest yağ asidi Palmitik Asit (PA) olup; 16 karbonlu uzun zincirli bir yağ asididir. Altında yatan mekanizma tam olarak bilinemese de yağ asitlerinin trigliseride (TG) dönüşümü sitotoksisiteye neden olmaktadır. PA‘nın TG‘ye dönüşümü daha az olduğundan daha fazla toksik özellik göstermektedir. Bir diğer stres kaynağı ise karbonil siyanid 3-klorofenilhidrazon (CCCP)‘dir. CCCP hücrelerde mitotoksisiteye sebep olan bir ajan olup mitofaji çalışmalarında yaygın kullanılanılan kimyasaldır. Tüm bu verilerin ışığında çalışmamızda insan HepG2 hücre hattında ayrı ayrı lipotoksik ve protonofor stresi uygulanarak mitokondriyonun verdiği stres yanıtı farklılığının araştırılması hedeflenmiştir. Böylece farklı uyaranlara karşı mitokondriyonun verdiği otofaji mitofaji yanıtlarında görev alan proteinler hakkında daha detaylı bilgi edinilmesi hedeflenmiştir. Ek olarak uygulanan stresin süresi ve çeşitliliğinin de yanıt farklılığındaki etkisi araştırılmıştır. Bunun için mitokondriyonla ilişkili stres ve mitofaji genlerinden CHOP, HSP10, HSP60 ve Parkin ve otofajide adaptör/ reseptör görevi yapan Optineurin, HACE1, TBK1, p62 ve LC3-II genlerinin ifadelenmesine bakılmıştır. Sonuç olarak hücresel stres yanıtının PA uygulanan grupta daha erken başlayıp, azaldığı; CCCP uygulanan grupta ise, daha geç başlayıp daha uzun sürdüğü görülmüştür. PA uygulanan grupta en etkili saatin 12. saat olurken CCCP grubunda 24. saat olduğu görülmüş olup, özellikle mitokondriyal streste görev alan CHOP geninin ve mitofajide görev alan Parkin, OPTN, HACE1, TBK1, P62 ve LC3-II genlerinin ifadelenmelerinin arttığı görülmüştür. Bu çalışma Başkent Üniversitesi Tıp ve Sağlık Araştırma Kurulu (proje no: DA 16/32) tarafından onaylanmış ve Başkent Üniversitesi Araştırma fonu tarafından desteklenmiştir. As dietary saturated fatty acid intake increases, the prevalence of obesity, type 2 diabetes (T2DM) and non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) increases. The common point in the pathogenesis of these diseases is that the increased amount of free fatty acids begins to accumulate in non-adipose tissues such as liver, skeletal muscle, heart and pancreas. This condition, defined as lipotoxicity, causes organelle dysfunction, cell damage, metabolic disorders, chronic inflammation, loss of cellular function and death of non-adipose tissue with increasing lipid accumulation. When stress occurs in the mitochondria due to lipotoxicity, lipid peroxidation, ROS increase, and consequently cell death are triggered. Palmitic Acid (PA) is the most saturated free fatty acid found in diet and serum. It is a long chain fatty acid with 16 carbons. Although the underlying mechanism is not fully known, the conversion of fatty acids to triglycerides (TG) causes cytotoxicity. Since the conversion of PA to TG is less, it shows more toxic properties. Another source of stress is carbonyl cyanide 3-chlorophenylhydrazone (CCCP). CCCP is an agent that causes mitotoxicity in cells and is widely used in mitophagy studies. In the light of all these data, the aim of this study was to investigate the difference in the stress response of mitochondria by applying lipotoxic and protonophore stress separately in human HepG2 cell line. Thus, it is aimed to obtain more detailed information about the proteins involved in the responses of mitochondria to autophagy, mitophagy against different stimuli. In addition, the effect of duration and variety of stress applied on response difference was investigated. For this purpose, expression of CHOP, HSP10, HSP60, Parkin, which are mitochondria-related stress and mithophagy genes, and Optineurin, HACE1, TBK1, p62 and LC3-II genes that act as adapters/ receptors in autophagy were examined. As a result, cellular stress response started and decreased earlier in the PA group; In the CCCP group, it was observed that it started later and lasted longer. In the PA group, the most effective time was 12 hours, whereas in the CCCP group it was 24 hours, especially the expression of CHOP gene in mitochondrial stress and Parkin, OPTN, HACE1, TBK1, P62 and LC3-II genes in mitochondrial stress were increased. This study was approved by Baskent University Medical and Health Sciences Research Council (Project no: DA 16/32) and supported by Baskent University Research Fund.