Skripsi

Differential in expression of Manganese superoxide dismutase (MnSOD) levels in breast cancer stem cells CD44+/CD24- under different durations of hypoxia.

Background: MnSOD is the primary antioxidant to protect cells from oxidative stress (Endogeneous and exogenous superoxide radicals (ROS- Reactive Oxygen Species)). During hypoxia, higher amount of ROS production could lead to cell death. MnSOD plays an important role as an antioxidant to defend cells from ROS. Cancer stem cells are widely known to survive in a hypoxic condition. Hence, cancer stem cells survival is influenced by expression of MnSOD levels. Cancerous stem cells under hypoxia could maintain their stemness due to ROS that serve as signal transducers that stabilizes HIFs (Hypoxia-inducible factors). HIFs are the master switch for several pluripotent transcription factors such as Oct4, KLF4, etc. The effect of different intervals of hypoxia towards gene expression of MnSOD (SOD2) remains unclear. For that reason, the experiment is conducted. Method: The sample was taken from clinical breast cancer and separated through Magnetic Cell Sorting (MACs). The samples are then induced under different hypoxia intervals of 0 hours, 30 minutes, 4 hours, 6 hours and 24 hours inside a hypoxia chamber. The mRNA is then isolated and optimized for primer annealing. The C1 (Cycle threshold) value obtained from qRT-PCR is then used to calculate the expression of MnSOD relative from the expression of 18s gene. PCR results are then electrophoresed to confirm MnSOD amplification. Results: MnSOD expression downregulated in all intervals of hypoxia. It is least downregulated at 4 hours of hypoxia induced CD44+/CD24- breast cancer stem cells. Conclusions: CD44+/CD24- Breast cancer stem cells induced under all intervals of hypoxia have differentiated, resulting in the downregulation of MnSOD expression.
Keywords: Manganese superoxide dismutase (MnSOD); Breast cancer stem cell; Hypoxia; CD44+; CD24-


Latar Belakang:. MnSOD adalah antioxidant yang paling umum untuk melindungi sel-sel dari stres oksidatif (Endogeneous dan exogeneous radical bebas superoksida). Saat keadaan hipoksia, produksi radikal bebas meningkat dan mengancam kematian sel. MnSOD mempunyai peran penting sebagai antioksidant yang mempertahan sel dari radikal bebas. Sel punca kanker diketahui untuk bertahan dalam keadaan hipoksia. Sehingga, Kelangsungan hidup sel punca kanker dipengaruhi oleh level ekspresi MnSOD. Sel punca yang mempunyai sifat kanker pada kondisi hipoksia dapat mempertahankan sifat pluripotent dikarenakan akumulasi radikal oksigen reaktif yang bekerja sebagai signal transduksi yang menstabilkan HIFs (Hypoxia- inducible factos). HIFs bekerja sebagai master switch untuk berbagai faktor transkripsi pluripotent seperti Oct4, KLF4, etc. Sampai saat ini, efek hipoksia terhadap ekspresi gen MnSOD (SOD2) masih belum diketahui. Oleh karena itu, riset ini dilakukan. Metode: : Sampel kanker payudara diperoleh dalam klinik dan dipisahkan dengan Magnetic cell Sorting (MACs). Sampel berikut di induksi hipoksia dalam interval yang beda-beda (0 jam, 30 menit, 4 jam, 6 jam dan 24 jam) di dalam ruang hipoksia. Kemudian, mRNA diisolasi dan dioptimasi untuk primer annealing. C1 value (Cycle threshold) diperoleh dari qRT-PCR dan dilakukan kalkulasi untuk ekspresi MnSOD relatif terhadap gen 18s. Dilanjutkan dengan electrophoresis sebagai konfirmasi amplifikasi. Hasil: Tingkat ekspresi MnSOD menurun di setiap interval hipoksia. Ekspresi MnSOD diturunkan paling rendah pada 4 jam induksi hipoksia pada CD44+/CD24- sel punca kanker payudara. Kesimpulan: CD44+/CD24- sel punca kanker payudara di setiap interval hipoksia telah berdeferensiasi yang ditunjukkan turunnya ekspresi MnSOD.
Kata kunci: Manganese superoxide dismutase (MnSOD); Breast cancer stem cell; Hypoxia; CD44+; CD24-