Polarize edilmiş makrofaj hücreleri üzerine histon deasetilaz inhibitörü olan vorinostat’ın moleküler etki mekanizmalarının araştırılması

Abstract

Fagositik hücrelerin heterojen bir ailesi olan makrofajlar, çevresel ortamlarında bulunan sitokinlere bağlı olarak değişik fenotip ve fizyolojilere sahip alt tiplere polarize olabilmektedirler. Bu değişim hücre populasyonlarının pro-enflamatuvar veya antienflamatuvar sitokin üretmeleri ile karakterize fenotiplerin oluşmasını sağlamaktadır. Ancak makrofaj polarizasyonunun nasıl düzenlendiği henüz tam olarak aydınlatılamamıştır. Makrofaj polarizasyonunda epigenetik mekanizmaların önemli görevlerinin olduğunun bulunması histon deasetilaz inhibitörlerini de içeren epigenetik mekanizmalara etkisi bulunan ilaçların makrofaj polarizasyonunun kontrolünde kullanılabileceği düşünülmektedir. Polarize edilmiş makrofaj hücreleri üzerine Vorinostat‘ın moleküler etki mekanizmalarının araştırılması amacıyla RAW264.7 fare makrofaj hücre hattı kullanarak yaptığımız çalışmada farklı fenotiplere polarize edilmiş makrofajlarda bir histon deasetilaz inhibitörü olan Vorinostatın, IL-10, IL-12, IL-1?, TNF-? ve IL-6 sitokin salınımlarına farklı etkiler gösterdiği bulunmuştur. TNF-?, CXCL9, COX2, NOS2 ve Arg1 gen ekspresyonlarındaki değişimler incelendiğinde Vorinostat‘ın sitokin salınımına benzer şekilde farklı fenotipteki hücrelerde farklı etkiler gösterdiği görülmüştür. Hücre yüzey belirteçlerine olan etkileri incelendiğinde CD86 ifadesini tüm hücrelerde arttırdığı veya yüksek CD86 ifadesine sahip hücrelerde değiştirmediği M2 hücrelerinde ise CD206 ifadesini önemli ölçüde düşürdüğü gözlemlenmiştir. Vorinostat‘ın polarize makrofaj hücrelerinde miRNA array yöntemi ile miRNA ekspresyonlarına olan etkileri incelenmiş ve tüm hücre gruplarında miRNA ekspresyonlarını önemli ölçüde değiştirdiği saptanmış olup, değişen bu miRNA ekspresyonlarının (up/down regüle) endositoz, MAPK, PI3K- AKT gibi makrofaj aktivasyonu için önemli hücresel yolaklarda görev aldığı bulunmuştur.

Macrophages, which are a heterogeneous family of phagocytic cells, are polarized to subtypes with different phenotypes and physiology depending on the cytokines in their environment. As a result of this alteration, cell populations produce pro-inflammatory or antiinflammatory cytokines and characterization of the phenotype is formed. However, the regulation of macrophage polarization has not yet been fully elucidated. The finding that the important role of epigenetic mechanisms in macrophage polarization is mediated by epigenetic mechanisms, including histone deacetylase inhibitors, may be used to control macrophage polarization. In our study, by the aim of elucidating the molecular effect mechanisms of Vorinostat on polarized macrophage cells, RAW264.7 mouse macrophage cell line was used and it was found that Vorinostat, a histone deacetylase inhibitor in different phenotypically polarized macrophages, showed different effects on IL-10, IL-12, IL-1?, TNF-? and IL-6 cytokine secretion. When the changes in TNF-?, CXCL9, COX2, NOS2 and Arg1 gene expressions are examined, it has been shown that Vorinostat has different effects on cells in different phenotypes similar to cytokine release. When the effects on cell surface markers were examined, it was observed that CD86 expression was increased in all cells but there was a significant decreased in CD206 expression especially in M2 cells. The effects of Vorinostat on miRNA expressions were also examined in polarized macrophage cells by microarray and observed that it caused significant changes on miRNA expressions that are found to have functional roles in important yolaks for macrophage activation including endocytosis, MAPK, PI3K-AKT in all cell populations. These findings were the source for further studies to understand the epigenetic regulation of macrophage polarization.