Östrojen Reseptörleri ve Meme Kanseri ile ĠliĢkiler

Organizmada bir hormonun hedef doku üzerinde fizyolojik fonksiyonlarını

oluĢturabilmesi için reseptörüne bağlanması gerekmektedir. Östrojen hormonu, steroid yapısı sayesinde sitoplazmik ve nükleer membranlardan hızla diffüze olmakta ve intrasellüler yerleĢimli reseptörleri ile bağlanarak etkilerini göstermektedir (251). Hormon reseptör ailesinin yaklaĢık yüzelli alt tip içerdiği tahmin edilmekte olup, östrojen reseptörleri ise nükleer reseptör alt bölüm içerisinde yer almaktadır. ġuan için sadece iki tip nükleer östrojen reseptörü

87

tanımlanmıĢtır; bunlardan ilki östrojen reseptörü alfa (ER-α / NR3A1), diğeri ise östrojen reseptörü beta (ER-β / NR3A2)‟dır (252). Bu reseptörler bir transkripsiyon faktörü olarak görev yapmakta ve her iki reseptörün östrojenle bağlanması sonucu hedef dokudaki östrojen yanıt elemanları (ERE) üzerinden gen transkripsiyonunu baĢlatmaktadır (253). Ġki protein, farklı gen bölgeleri üzerinden kodlanmakta olup dokulardaki dağılımları ve fonksiyonları farklılık arz etmektedir.

Dokulara spesifik ekspresyon dağılımlarını inceleyecek olursak, ER-β‟nın; prostat epiteli esas olmak üzere, mesane, kemik ve ovaryumun granuloza hücrelerinden akciğer, merkezi ve periferal sinir sisteminlerine kadar vücudun farklı organlarında eksprese olduğu bildirilirken, ER-α ise meme epiteli (özellikle duktal epitel) baĢta olmak üzere ovaryum ve uterus dokusunda eksprese olduğu gözlenmektedir (254).

ER-β aktivasyonun, özellikle erken evre prostat kanserlerinde anti- proliferatif ve pro-apopitotik etkinlikle iliĢkili olduğu kaydedilmiĢtir. Meme dokusunda ER-β varlığının anti-proliferatif etki ile iliĢkili olduğu ifade edilmesine rağmen yine de fizyolojik fonksiyonu ve meme karsinomlarında patolojik tanı değeri halen netlik kazanmamıĢtır (255).

ER-α ekspresyonlarının normal meme epitelyal hücrelerine kıyasla memenin neoplastik hücrelerinde oldukça yüksek olduğu ortaya konulmuĢtur. Günümüzde artık ER-α meme kanserinin baĢlaması ve ilerlemesinden sorumlu bir transkripsiyon faktörü olarak görülmekte ve tüm bunların bir sonucu olarak, meme kanserinin önlenmesi ve tedavisi ile ilgili çalıĢmalarda özellikle kaleme alınmaktadır (256, 257).

88

3.4.6.7.1.1. ER-α’nın Domain Yapısı, Sinyal Mekanizması

ER-α proteini, 595 amino asitten meydana gelmiĢ olup molekül ağırlığı 66- 67 kDa‟dır. Yapısında, N-terminali ile C-terminali arasında birbirlerinden farklı iĢlevlere sahip olan altı farklı bölge ve beĢ domain barındırmaktır (ġekil 15) (254).

ġekil 15. ER-α‟nın Domain Yapısı (254)

A/B domaini içeren kısım: Bu domain, proteinin N-ucunda bulunan değiĢken bölgesini oluĢturmaktadır ve ligant bağımsız olarak, ER‟nin transkripsiyonel aktivitesinden sorumlu tutulan aktivasyon fonksiyon -I (AF-I)‟de bu bölgede lokalizedir. BaĢka bir değiĢle bu bölgenin varlığı sayesinde, hormon reseptörüne bağlı olmadığı durumlarda dahi, reseptör merkez transkripsiyon aygıtının bileĢenleri ile doğrudan etkileĢerek hedef genlerin transkripsiyonunu baĢlatabilir ya da diğer proteinlerle sinyal iletiminde bulunabilir. AF-I bölgesinin baĢka bir özelliği ise hücre tipi ve kontrol bölgesine göre özgünlük içermesidir. Ayrıca β reseptörleri bu bölgeyi içermez (258, 259).

C domaini içeren kısım: DNA ile bağlanmadan sorumlu kısımdır (DBD). Özellikle östrojenin bu domaine bağlanması ile hedef gendeki ERE‟ler konformasyonel değiĢimlere uğrayarak reseptör dimerizasyonlarına neden olur. Reseptördeki bu domain; içermiĢ olduğu 2 adet „çinko parmak‟ motif Ģekli ile DNA yapısında doğru yere (özel düzenleyici diziler) yüksek affinite ile

89

bağlanmasını sağlayarak bir yandan transkripsiyon aktivasyonun gerçekleĢmesinde ve stabilitesini korumasında görev alırken, hormonun hedef hücrelerindeki fonksiyonlarının oluĢmasını sağlayan hormon-reseptör özgüllüğünün belirlenmesinde de önemli roller üstlenmektedir (260-262).

D domaini içeren kısım: C ve E bölgesi arasında bir köprü konumundadır. Nükleer lokalizasyon sinyalinin (NLS) oluĢmasında ve reseptör proteininin dimerizasyonunda görev aldıkları bildirilmektedir. Ayrıca direk olarak DNA‟ya bağlanmadan hedef genin transkiripsiyonunu değiĢtirebilen proteinlerle de (koaktivatör ya da korepressör) etkileĢim halindedir (258).

E domani içeren kısım: Bu kısım bünyesinde ligand bağlayıcı kısmı (LBD) ve aktivasyon fonksiyon 2 (AF-II)‟yi barındırmaktadır. AF-II, çeĢitli koaktivatörlere ve korepressörlere bağlanma bölgesi konumundadır. Kısaca ligant bağımlı aktivasyon burada gerçekleĢir (258).

F domaini içeren kısım: Proteinin C-ucunda olup, kompleks bir düzenleyici rolü olduğu sanılmamakta ve sadece gen aktivasyonuna yardımcı olmaktadır (253-254).

Östrojenlerin hedef dokularındaki fizyolojik etkilerinin ortaya çıkmasında Ģüphesiz ER‟ler büyük bir rol üstlenmektedir. ER‟lerin kullandığı 2 ana yolaktan biri Genomik sinyal yolağı (Nükleer sinyal yolağı, NISS; Nuclear-Initiated Steroid Signaling) diğeri ise Genomik olmayan (Membran yoluyla baĢlatılan steroid sinyal yolağı (MISS)) sinyal yolağıdır. 1. Yolakta; sitoplazmik ya da nükleer yerleĢimli ER‟ler, bu rollerini bir transkripsiyon faktörü olarak gerçekleĢtirdikleri ifade edilmektedir. Bunu ya direkt olarak (Klasik yol, ERE bağımlı) ya da indirekt (Klasik olmayan yol, ERE bağımsız, Diğer ERE‟ler) yolla,

90

DNA‟ya bağlanmak koĢulu ile iliĢkili oldukları genlerin ekspresyonlarını modüle ederek gerçekleĢtirirler. (263). Kısaca bu genomik yolaklardan bahsedecek olursak, östrojen hormonu yokluğunda; intrasellüler yerleĢimli ER‟ler ısı Ģok proteinleri (Heat Shock Protein; HSP)‟ne bağlı inaktif durumda iken, östrojen hormonunun sitoplazmaya diffüzyonu sonucu bu reseptörün LBD domainine bağlanması ile ya da baĢka bir ifade ile ER‟ler kendilerine uygun ligandla bağlı olduklarında aktif duruma geçmektedir ki bu da reseptörde bir seri fosforilasyon olaylarının gerçekleĢmesi ile karakterize, reseptörün konformasyonel yapısındaki değiĢiklere neden olarak dimerizasyonuna sebep olmaktadır (264, 265). Östrojen- ER komleksi oluĢtuktan sonra DNA‟da kendisine spesifik bölgesinde bulunan ERE‟ler ile DNA‟ya direk olarak bağlanarak bu kompleksin aktivasyonuna neden olur. Böylece nihai hedef olan DNA‟da transkripsiyonel faktörlerin aktivasyonu, spesifik gen ve akabinde protein ekspresyonları gerçekleĢmiĢ olmaktadır (266). Klasik olmayan genomik yolakta ise ER‟lerin gen ekspresyonu baĢlatabilmelerinde aracılık eden ERE‟ler (spesifik transkripsiyon faktörleri) yer almazken, ekspresyon indirekt olarak; Nükleer kappa-β (NF-kβ), Fos/Jun aktive protein komleksi (AP-1), siklik AMP yanıt elemanları (CREs) ve Sp1 bölgesi gibi diğer transkripsiyon faktörleri ya da östrojenin düzenlediği Siklin D1 ve insülin benzeri büyüme faktörü-1 reseptörü (IGFR-1) ile iliĢkili baĢka moleküler sinyal yolakları üzerinden sağlanmaktadır. Bu da hem artmıĢ proliferasyon hemde apopitozun baskılanması anlamına gelmektedir (267). Gerek klasik gerekse klasik olmayan genomik yolakta östrojenin hedef dokularında biyolojik yanıtını gösterebilmesi dakikalar ya da saatler ile ifade edilirken bir diğer ana yolak olan genomik olmayan yolakta ise bu etki sn/dk‟ler içerinde çok çabuk oluĢmaktadır.

91

Bunun nedeni ise genomik olmayan bu sinyal yolağının hücre zarından köken alması ile açıklanmaktadır. Membran aracılığı ile indüklenen steroid sinyal yolağında (MISS) baĢka bir ifade ile ER‟lerinin ligant bağımsız aktivasyonu ise, hücre zarında bulunan baĢka sinyal molekülleri (kaveolin-1, G proteinleri, Src, Ras, B-Raf vb.) üzerinden, çok çeĢitli sinyal yolaklarının iĢtiraki ile gerçekleĢmektedir. Örneğin; östrojen yokluğunda farklı ekstra sellüler sinyal moleküllerinin (EGF, TGF ve IGF-1 vb.), hücresel kinaz enzimlerini ve çeĢitli molekülleri (PLC, PKA-B-C, ERK, PI3K, MAPK, PTKS, Ca NOS vb.) fosforile edip aktifleĢtirmeleri sayesinde ER‟lerinin ve koregülatörlerinin fosforile hallerine geri dönmesini indükleyerek tekrardan ER‟lerin aktivite kazanmaları sağlanmıĢ olur ki bu da artan hücre proliferasyonunu doğurmaktadır (266). Bu olağanüstü mekanizma özellikle büyüme faktörleri, sitokinler ve nörotransmitterler gibi hücre dıĢı sinyal moleküllerinin lokal düzeylerinin yüksek olduğu durumlarda ve menopoz sonrası kadınlarda görülen serum östrojen düzeylerinin düĢük seyrettiği durumlarda devreye girmektedir (267). Sonuç olarak non-genomik ve genomik mekanizmalar arasında güçlü bir sinerjizmin olduğunu ve tüm bu yolakların aktivasyonu sonucu meme kanseri hücrelerinde mitotik aktivitenin arttığı gösterilmiĢtir (268) (ġekil 16).

92

ġekil 16. ER‟nin Sinyal Yolakları (269)