Expression of Genes Involved in Glycolytic Pathway Upon Glucose Limitation in Leukemia CellsBurcu YUCEL1, Sedef Altundağ Kara2, saniye ada2, Berna Demircan Tan11Istanbul Medeniyet University Medical Faculty, Department Of Medical Biology
2Istanbul Medeniyet University Medical Faculty, Department Of Medical Biochemistry
Aims: Leukemia is the cancer of hematopoietic system and is characterized by abnormal proliferation of blood precursor cells. Leukemia cells as other cancer cells multiply rapidly and they have increased nutrient needs. The most commonly used nutrient by cancer cells is glucose and therefore it is hypothesized that glucose is present at a low level in the microenvironment of cancer cells. Metabolic changes in leukemia cells due to nutrient deficiency add liabilities to the cells. In recent studies, increased glycolysis and reprogrammed glucose metabolism have been shown in different tumors. Glycolysis intermediate steps involving hexokinase, phosphofructokinase, pyruvate dehydrogenase kinase and lactate dehydrogenase enzymes are rate-limiting steps in the reaction and increased expressions were correlated with poor prognosis of leukemia.The aim of this study is to investigate the expression of glycolytic genes in low glucose conditions.
Methods: In this study, we control expression of rate-limiting glycolytic enzymes’ mRNA expressions in K562, NB-4 and HL-60 cell lines in low glucose (1mM) medium compare to normal (10mM) medium with qRT-PCR assay.
Results: We found that PKM2 and LDHA mRNA expressions were significantly decreased in low glucose conditions. On the other hand, HK1 and HK2 expressions were increased in K562 cells (p<0.001). We also found that PFKL expression was decreased in K562 cells.
Conclusion: Our results show that targeting glucose metabolism can reduce expression of glycolytic genes and therefore suggest in compliance with the literature that glucose metabolism may be a target in the treatment of leukemia. Keywords: Leukemia, cancer metabolism, glycolysis, gene expression
Lösemi Hücrelerinde Glukoz Kısıtlamasında Glikolitik Yolaktaki Genlerin EkspresyonuBurcu YUCEL1, Sedef Altundağ Kara2, saniye ada2, Berna Demircan Tan11İstanbul Medeniyet Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı
2İstanbul Medeniyet Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyokimya Anabilim Dalı
Giriş: Lösemi, hematopoetik sistemin kanseridir ve kan öncül hücrelerinin anormal proliferasyonu ile karakterizedir. Diğer kanser hücreleri gibi lösemi hücreleri de hızla çoğalır ve artmış besin gereksinimleri vardır. Kanser hücreleri tarafından en yaygın olarak kullanılan besin maddesi glukozdur ve bu nedenle kanser hücrelerinin çevresinde düşük seviyede glikozun bulunduğu varsayılmaktadır. Lösemi hücrelerine besin eksikliği meydana gelen metabolik değişiklikler nedeniyle ekstra sorumluluk katar. Son zamanlarda yapılan çalışmalarda, farklı tümörlerde artmış glikoliz ve yeniden programlanmış glikoz metabolizması gösterilmiştir. Heksokinaz, fosfodruktokinaz, piruvat dehidrojenaz kinaz ve laktat dehidrojenaz enzimlerini içeren glikoliz ara adımları reaksiyonda hız sınırlayıcı adımlardır ve artan ekspresyonları löseminin zayıf prognozu ile ilişkilendirilmiştir.Bu çalışmanın amacı düşük glukoz konsantrasyonlarında glikolizde rol alan genlerin ekspresyonlarını araştırmaktır.
Yöntem: Bu çalışmada, normal (10 mM) ortama kıyasla düşük glikozlu (1 mM) ortamda, K562, NB-4 ve HL-60 hücre hatlarında hız sınırlayıcı glikolitik enzimlerin mRNA ifadelerini qRT-PCR ile kontrol ettik.
Bulgular: PKM2 ve LDHA mRNA ifadelerinin düşük glukoz koşullarında önemli ölçüde azaldığını bulduk. Öte yandan, HK1 ve HK2 mRNA’ları ise K562 hücrelerinde artmıştır (p <0.001). K562 hücrelerinde PFKL ekspresyonunun azaldığını da bulduk.
Sonuç: Sonuçlarımız, glikoz metabolizmasının hedeflenmesinin glikolitik genlerin ekspresyonunu azaltabileceğini ve dolayısıyla glukoz metabolizmasının lösemi tedavisinde bir hedef olabileceğini göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Lösemi, kanser metabolizması, glikoliz, gen ekspresyonu
Burcu YUCEL, Sedef Altundağ Kara, saniye ada, Berna Demircan Tan. Expression of Genes Involved in Glycolytic Pathway Upon Glucose Limitation in Leukemia Cells. Medeniyet Med J. 2019; 34(2): 143-148
Corresponding Author: Burcu YUCEL, Türkiye |
|