Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili
Yıl: 2022 Cilt: 56 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 449 - 465 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.5578/mb.20229706 İndeks Tarihi: 07-09-2022
Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili
Öz: Cryptosporidium spp. ookistleri aracılığıyla fekal oral yolla bulaşan fırsatçı bir protozoondur. Hücre içi yerleşimi ve otoenfeksiyon yapabilme özelliği sayesinde özellikle immün sistemi baskılanmış kişilerde ağır seyreden enfeksiyon tablosuna neden olabilmektedir. MikroRNA (miRNA)’lar çoğalma, farklılaşma, apoptoz, immün yanıt gibi önemli biyolojik fonksiyonlarda rol alan genlerin ekspresyonlarını düzenle- yen yaklaşık 22 nükleotit uzunluğunda, translasyona uğramayan endojen RNA molekülleridir. Son çalış- malarda, enfeksiyon hastalıklarında miRNA’ların hastalığın patogenezindeki rolleri ve biyobelirteç olarak kullanılabilme potansiyeli üzerinde durulmaktadır. Bu çalışmada Cryptosporidium spp. ile enfekte insan ileoçekal adenokarsinom hücrelerinde (HCT-8), enfeksiyonun 24. saatindeki miRNA profilinin belirlen- mesi amaçlanmıştır. Çalışmada HCT-8 hücre hattı, insan dışkı örneklerinden izole edilen Cryptosporidium spp. ookistleriyle enfekte edilmiş ve 24 saat sonra bu hücrelerden RNA izolasyonu yapılmıştır. Bu işlemin ardından cDNA sentezi gerçekleştirilerek, polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) yöntemi kullanılarak 95 adet insan miRNA’sının ekspresyon düzeyi araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar Cryptosporidium spp. ile enfekte edilmemiş hücre hatları ile karşılaştırılarak ekspresyon kat seviyeleri (fold change) belirlenmiştir. MiRNA’la- rın dizi bilgileri ve hedef genleri TargetScanHuman7.1 ve miRDB web siteleri aracılığıyla; hedef genlere ait gen ontoloji (GO) yolak analizleri mirPath v.3 programı ile belirlenmiştir. Araştırılan miRNA’ların 10 ta- nesinin ekspresyon seviyesi kontrol grubuna göre daha yüksek, 11 tanesinin ise daha düşük bulunmuştur. Ekspresyonunda farklılık saptanan bu 21 miRNA’nın başlıca apoptoz, mitotik hücre döngüsü ve immün yanıt ile ilişkili olduğu saptanmıştır. Hsa-miR-612, hsa-miR-6763-5p, hsa-miR-188-5p, hsa-miR-664b-3p, hsa-miR-210-3p, hsa-let-7e-5p, hsa-let-7b-3p, hsa-miR-4787-3p, hsa-miR-548ab, hsa-miR-3714 ve hsa-miR-4803’lerin apoptozla; hsa-miR-612, hsa-miR-664b-3p, hsa-miR-210-3p, hsa-let-7e-5p, hsa-let-7b- 3p, hsa-miR-548ab ve hsa-miR4803’lerin mitotik hücre döngüsü ile ilişkili olduğu bulunmuştur. Prolife- rasyon ve apoptoz dengesi, enfeksiyon ve kanser gelişiminde oldukça önemli bir unsurdur. MiRNA’ların proliferasyon-apoptoz dengesine etkisinin belirlenmesinin, enfeksiyonların etiyopatogenezi ve prognozu ile ilişkili bilgiler sağlayacağı ve mikroorganizmaların kanserogenezdeki kapasitelerinin belirlenmesinde faydalı olacağı düşünülmektedir. Bu çalışmada, ekspresyonu değişen miRNA’ların 12 tanesinin immün yanıtla ilişkili olduğu saptanmıştır. Bu durum, enfeksiyonlardan korunma ve tedavide miRNA’ların rolünü vurgulayabilir. MiRNA’lar üzerine yapılan çalışmaların giderek artması sonucu enfeksiyon mekanizmasın- daki rollerinin belirlenmesi ile miRNA’ların enfeksiyonların tanı, tedavi ve korunmasında kullanılabilecek- lerini düşünmekteyiz.
Anahtar Kelime: miRNA Expression Profile in Ileocecal Adenocarcinoma Cells Infected with Cryptosporidium
Öz: Cryptosporidium spp. is an opportunistic protozoan transmitted by fecal-oral route via oocysts. The agent may cause severe infection especially in individuals with suppressed immune system, due to its intracellular location and ability to cause auto-infection. MicroRNAs (miRNAs) are non-translated endo- genous RNA molecules with an average of 22 nucleotides in length that regulate the expression of genes involved in important biological functions such as proliferation, differentiation, apoptosis and immune response. Recent studies have focused on the role of miRNAs in pathogenesis of infectious diseases and their potential to be used as biomarkers. The aim of this study was to determine the miRNA profile of human ileocecal adenocarcinoma (HCT-8) cells at 24 hours of infection with Cryptosporidium spp. In the study, the HCT-8 cell line was infected with Cryptosporidium spp. that were isolated from infected human stool samples and RNA was isolated from the cells 24 hours after infection. After this process, cDNA synthesis was performed and the expression of 95 human miRNA profiles were investigated by polymerase chain reaction (PCR) method. Fold changes of expression were determined by comparison with Cryptosporidium spp. uninfected cell lines. Sequence information of miRNAs and their target genes were performed via TargetScanHuman7.1 and miRDB websites, while gene ontology (GO) pathways of target genes were analyzed with the mirPath v.3 program. It was detected that the expression of 10 miRNAs were upregulated and 11 of them were downregulated compared with the control group. It was observed that, this 21 differentially expressed miRNAs were mainly associated with apoptosis, mitotic cell cycle, and immune response. Hsa-miR-612, hsa-miR-6763-5p, hsa-miR-188-5p, hsa-miR-664b-3p, hsa-miR-210-3p, hsa-let-7e-5p hsa-let-7b-3p, hsa-miR-4787-3p, hsa-miR-548ab, hsa-miR-3714 and hsa- miR-4803 were found to be associated with apoptosis; and hsa-miR-612, hsa-miR-664b-3p, hsa-miR- 210-3p, hsa-let-7e-5p, hsa-let-7b-3p, hsa-miR-548ab, and hsa-miR4803 were found to be associated with mitotic cell cycle. The balance of proliferation and apoptosis is very significant in the development of infection and cancer. It is thought that determination of the effect of miRNAs on proliferation-apop- tosis balance could provide information related to the etiopathogenesis and prognosis of infections, and on the role of microorganisms in carcinogenesis. In this study, 12 differentially expressed miRNAs were found to be associated with immune response. This may emphasize the role of miRNAs in the prevention and treatment of infections. It was concluded that, miRNAs could be used in the diagnosis, treatment and prevention of infections with the determination of miRNA’s role in the infection mechanism as a result of the increasing number of studies.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik
- 1. Laksemi DA, Suwanti LT, Mufasirin M, Suastika K, Sudarmaja M. Opportunistic Parasitic Infections in Patients with Human Immunodeficiency Virus/Acquired Immunodeficiency Syndrome: A Review. Vet World 2019; 13(4): 716-25. https://doi.org/10.14202/vetworld.2020.716-725.
- 2. Wang P, Li S, Zou Y, Du ZC, Song DP, Wang P, et al. The Infection and Molecular Characterization of Cryptosporidium spp. in Diarrheic Pigs in Southern China. Microb Pathog 2022; 165: 105459. https://doi. org/10.1016/j.micpath.2022.105459.
- 3. Vanathy K, Parija SC, Mandal J, Hamide A, Krishnamurthy S. Cryptosporidiosis: A mini review. Trop Parasitol 2017; 7(2): 72-80. https://doi.org/10.4103/tp.TP_25_17.
- 4. Cacciò SM, Putignani L. Epidemiology of human Cryptosporidiosis, pp: 43-79. In: Cacciò SM, Widmer G (eds), Cryptosporidium Parasite and Disease. 2014. Springer, Vienna.
- 5. Tin D, Sabeti P, Ciottonea GR. Bioterrorism: An Analysis of Biological Agents Used in Terrorist Events. Am J Emerg Med 2022; 54: 117-121. https://doi.org/10.1016/j.ajem.2022.01.056.
- 6. Sudradjat A, Sandhyana Angga M, Barlian K, Nastiti A. Assessing Log Reduction Values of Conventional Water Treatment Plants with Microbially Highly Polluted Raw Water Sources. J Eng Technol Sci 2022; 54(1): 220101. https://doi.org/10.5614/j.eng.technol.sci.2022.54.1.1.
- 7. Fayer R. Cryptosporidium: A Water-borne Zoonotic Parasite. Vet Parasitol 2004; 126(1-2): 37-56.
- 8. Alkan AH, Akgül B. Endogenous miRNA Sponges, pp: 91-104. In: Allmer J, Yousef M (eds), miRNomics Methods in Molecular Biology. 2022. Humana, New York. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1170-8_5
- 9. Kedde M, Agami R. Interplay Between microRNAs and RNA-binding Proteins Determines Developmental Processes. Cell Cycle 2008; 7(7): 899-903.
- 10. Tribolet L, Kerr E, Cowled C, Bean AGD, Stewart CR, Dearnley M, et al. MicroRNA Biomarkers for Infectious Diseases: From Basic Research to Biosensing. Front Microbiol 2020; 11. https://doi.org/10.3389/ fmicb.2020.01197
- 11. Judice CC, Bourgard C, Kayano ACAV, Letusa A, Costa FTM. MicroRNAs in the Host-Apicomplexan Parasites Interactions: A Review of Immunopathological Aspects. Front Cell Infect Microbiol 2016; 6. https://doi. org/10.3389/fcimb.2016.00005.
- 12. Zhou R, Hu G, Liu J, Gong AY, Drescher KM, Chen XM. NF-κB p65-dependent Transactivation of miRNA Genes Following Cryptosporidium parvum Infection Stimulates Epithelial Cell Immune Responses. PLoS Pathog 2009; 5: e1000681. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1000681
- 13. Yu JR, Choi SD, Kim YW. In Vitro Infection of Cryptosporidium parvum to Four Different Cell Lines. Korean J Parasitol 2000; 38(2): 59-64. https://doi.org/10.3347/kjp.2000.38.2.59.
- 14. Petry F, Robinson HA, McDonald V. Murine Infection Model for Maintenance and Amplification of Cryptosporidium parvum Oocysts. J Clin Microbiol 1995; 33(7): 1922-4. https://doi.org/10.1128/ jcm.33.7.1922-1924.1995
- 15. Morada M, Pendyala L, Wu G, Merali S, Yarlett N. Cryptosporidium parvum Induces An Endoplasmic Stress Response in the Intestinal Adenocarcinoma HCT-8 Cell Line. J Biol Chem 2013; 288(42): 30356-30364. https://doi.org/10.1074/jbc.M113.459735.
- 16. Wang C, Liu L, Zhu H, Zhang L, Wang R, Zhang Z, et al. MicroRNA Expression Profile of HCT-8 Cells in the Early Phase of Cryptosporidium parvum Infection. BMC Genomics 2019; 20(1): 37. https://doi.org/10.1186/ s12864-018-5410-6.
- 17. Verdon R, Keusch GT, Tzipori S, Grubman SA, Jefferson DM, Ward HD. An in vitro Model of Infection of Human Biliary Epithelial Cells by Cryptosporidium parvum. J Infect Dis 1997;175(5): 1268-72.
- 18. Eldh M, Lötvall J, Malmhäll C, Ekström K. Importance of RNA Isolation Methods for Analysis of Exosomal RNA: Evaluation of Different Methods. Mol Immunol 2012; 50(4): 278-86. https://doi.org/10.1016/j. molimm.2012.02.001.
- 19. Caner A, Zorbozan O, Tunalı V, Kantar M, Aydoğdu S, Aksoylar S, et al. Intestinal Protozoan Parasitic Infections in Immunocompromised Child Patients with Diarrhea. Jpn J Infect Dis 2020; 73(3): 187-92. https://doi.org/10.7883/yoken.JJID.2019.054.
- 20. Ulusan Bağcı Ö, Sadıqova A, Caner A. Comparative Gene Expression Profiles of Leishmania major and Leishmania infantum Promastigotes. Turkiye Parazitol Derg 2021; 45(2): 88-94. https://doi.org/10.4274/ tpd.galenos.2021.66375.
- 21. Agarwal V, Bell GW, Nam J, Bartel DP. Predicting effective microRNA target sites in mammalian mRNAs. Elife 2015; 4:e05005.
- 22. Wong N, Wang X. miRDB: An Online Resource for microRNA Target Prediction and Functional Annotations. Nucleic Acids Res 2015; 43: 146-52.
- 23. Vlachos IS, Zagganas K, Paraskevopoulou MD, Georgakilas G, Karagkouni D, Vergoulis T, et al. DIANA- miRPath v3. 0: Deciphering microRNA Function with Experimental Support. Nucleic Acids Res 2015; gkv403.
- 24. Li J, Tan S, Kooger R, Zhang C, Zhang Y. MicroRNAs as novel biological targets for detection and regulation. Chem Soc Rev 2014; 43(2): 506-17.
- 25. Xie H, Lei N, Gong AY, Chen X-M, Hu G. Cryptosporidium parvum Induces SIRT1 Expression in Host Epithelial Cells Through Downregulating let-7i. Hum Immunol 2014; 75(8): 760-65. https://doi.org/10.1016/j. humimm.2014.05.007.
- 26. Minguez L, Brulé N, Sohm B, Devin S, Giambérini L. Involvement of Apoptosis in Host-Parasite Interactions in the Zebra Mussel. PLoS ONE 2013; 8(6): e65822. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0065822.
- 27. Kvansakul M. Viral Infection and Apoptosis. Viruses 2017; 9(12): 356. https://doi.org/10.3390/v9120356. 28. Lia X, Wangc J, Wua C, Lu X, Huang J. MicroRNAs Involved in the TGF-β Signaling Pathway in Atherosclerosis. Biomed Pharmacother 2022; 146: 112499. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2021.112499.
- 29. Martini M, De Santis MC, Braccini L, Gulluni F, Hirsch E. PI3K/AKT signaling pathway and cancer: an updated review. Ann Med 2014; 46(6): 372-83.
- 30. Gücin Z, Çakmak T, Bayyurt N, Salih B. Helicobacter pylori Infection and Relationship with Gastric Epithelial Cell Proliferation and Apoptosis. Turk J Med Sci 2013; 43: 739-746. https://doi.org/10.3906/sag-1207-12.
- 31. Takumi K, Taro K. Toll-Like Receptor Signaling Pathways. Front Immunol 2014; 5. https://doi.org/10.3389/ fimmu.2014.00461.
- 32. Nimmerjahn F, Ravetch J. Fcγ Receptors as Regulators of Immune Responses. Nat Rev Immunol 2008; 8: 34- 47. https://doi.org/10.1038/nri2206.
- 33. Ben Mkaddem S, Benhamou M, Monteiro RC. Understanding Fc Receptor Involvement in Inflammatory Diseases: From Mechanisms to New Therapeutic Tools. Front Immunol 2019; 10. https://doi.org/doi: 10.3389/fimmu.2019.00811.
- 34. Liu T, Zhang L, Joo D, Sun SC. NF-κB Signaling in Inflammation. Sig Transduct Target Ther 2 2017; 17023. https://doi.org/10.1038/sigtrans.2017.23. 35. Parenti A, De Logu F, Geppetti P, Benemei S. What is the Evidence for the Role of TRP Channels in Inflammatory and Immune Cells? Br J Pharmacol 2016; 173(6): 953-69. https://doi.org/10.1111/bph.13392.
| APA | ulusan ö, Caner A (2022). Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili. , 449 - 465. 10.5578/mb.20229706 |
| Chicago | ulusan özlem,Caner Ayse Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili. (2022): 449 - 465. 10.5578/mb.20229706 |
| MLA | ulusan özlem,Caner Ayse Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili. , 2022, ss.449 - 465. 10.5578/mb.20229706 |
| AMA | ulusan ö,Caner A Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili. . 2022; 449 - 465. 10.5578/mb.20229706 |
| Vancouver | ulusan ö,Caner A Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili. . 2022; 449 - 465. 10.5578/mb.20229706 |
| IEEE | ulusan ö,Caner A "Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili." , ss.449 - 465, 2022. 10.5578/mb.20229706 |
| ISNAD | ulusan, özlem - Caner, Ayse. "Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili". (2022), 449-465. https://doi.org/10.5578/mb.20229706 |
| APA | ulusan ö, Caner A (2022). Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili. Mikrobiyoloji Bülteni, 56(3), 449 - 465. 10.5578/mb.20229706 |
| Chicago | ulusan özlem,Caner Ayse Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili. Mikrobiyoloji Bülteni 56, no.3 (2022): 449 - 465. 10.5578/mb.20229706 |
| MLA | ulusan özlem,Caner Ayse Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili. Mikrobiyoloji Bülteni, vol.56, no.3, 2022, ss.449 - 465. 10.5578/mb.20229706 |
| AMA | ulusan ö,Caner A Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili. Mikrobiyoloji Bülteni. 2022; 56(3): 449 - 465. 10.5578/mb.20229706 |
| Vancouver | ulusan ö,Caner A Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili. Mikrobiyoloji Bülteni. 2022; 56(3): 449 - 465. 10.5578/mb.20229706 |
| IEEE | ulusan ö,Caner A "Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili." Mikrobiyoloji Bülteni, 56, ss.449 - 465, 2022. 10.5578/mb.20229706 |
| ISNAD | ulusan, özlem - Caner, Ayse. "Cryptosporidium ile Enfekte Edilmiş İleoçekal Adenokarsinom Hücrelerindeki miRNA Ekspresyon Profili". Mikrobiyoloji Bülteni 56/3 (2022), 449-465. https://doi.org/10.5578/mb.20229706 |
