Investigating the Effects of Collagen Fibril Alignments on Hepatocellular Carcinoma Cells

Abstract

Geçmişten günümüze kadar birçok araştırmaya konu olan kolajen, dokularda sıklıkla rastlanan ve anahtar roller üstlenen bir biyolojik polimerdir. Ekstraselüler matriks (ESM) yapısında bol miktarda bulunan bu polimerin, biyolojik ve dış faktörler sebebiyle yapısının değişmesi sonucunda bazı hastalıkların ortaya çıktığı kanıtlanmıştır. ESM yapısındaki kolajenin karaciğer fibrozu hastalığında endotel ve hepatosit hücreleri gibi hücre gruplarıyla etkileşime girip bazı spesifik moleküler sinyalleri indüklemesiyle birlikte dokuda damarlanmayı ve sertliği arttırarak tümor oluşumuna sebep olduğu düşünülmektedir. Bu çalışmada farklı kolajen fibril hizalanmaları elektroeğirme, manyetik kuvvet ve mekaniksel kuvvet yaratılarak taklit edilip, bu farklı fibril düzenlerinde hepatoselüler karsinom hücrelerinin davranışları incelenmiştir. Hizalanmış kolajen fibrillerine ekilen Huh-7 hücrelerinin Krt19, Hnf1a ve Hnf4a genlerinde upregulasyona meyilli olduğu görülmüş, hepatoselüler karsinom hücrelerinin hizalanmış fibrillerde hizalanmamış olanlara göre tümor gelişiminde daha agresif davranacakları düşünülmüştür.

Collagen is a biological polymer that is frequently encountered in tissues and plays a key role, which has been the subject of many research from the past to the present. It has been proven that some diseases occur as a result of the change in the structure of this polymer due to biological and external factors, which is abundant in the structure of the extracellular matrix (ECM). It is thought that the collagen in the ECM structure interacts with cell groups such as endothelial and hepatocyte cells in liver fibrosis disease and induces some specific molecular signals, increasing vascularity and stiffness in the tissue and causing tumor formation. In this study, different collagen fibril alignments were simulated by electrospinning, magnetic force and mechanical force, and the behavior of hepatocellular carcinoma cells in these different fibril arrangements was investigated. The upregulation trend of Krt19, Hnf1a and Hnf4a genes of Huh-7 cells was observed on aligned collagen fibrils, suggesting that hepatocellular carcinoma cells would behave more aggressively in tumor development than random fibrils.