Halime Tozak Yıldız, Department of Histology and Embryology, Faculty of Medicine, Kirsehir Ahi Evran University, 40100 Kirsehir, Türkiye e-mail: htyildiz@ahievran.edu.tr, hhalimeyildiz@hotmail.com

Boric Acid Modulates Hippo, TGF-β/SMAD, and Epigenetic Signaling Pathways in MDA-MB-231 Triple-Negative Breast Cancer Cells           

Abstract

Background: The Hippo signaling pathway plays a critical role in the regulation of cell proliferation, apoptosis, and tumor progression, and its dysregulation has been strongly associated with triple-negative breast cancer (TNBC). Boric acid has been reported to exhibit anti-proliferative and pro-apoptotic effects in various cancer models; however, its effects on Hippo signaling and related molecular pathways in TNBC remain poorly understood. This study aimed to investigate the time-dependent effects of boric acid on Hippo pathway-related gene expression and associated protein markers in MDA-MB-231 breast cancer cells.

Methods: MDA-MB-231 cells were treated with boric acid, and cell viability was assessed using the MTT assay. The half-maximal inhibitory concentration (IC₅₀) was determined and used for subsequent analyses. Expression levels of Hippo pathway-related genes (YAP, TAZ, TEAD1–4), TGF-β/SMAD pathway components (SMAD2, SMAD3), the chromatin remodeling factor CHD2, and extracellular matrix remodeling genes (COL1A1, MMP2, TIMP1–3) were evaluated by quantitative real-time PCR after 24, 48, and 72 h of treatment. Immunocytochemical analyses were performed to assess Cleaved Caspase-3, TNF-α, and TGFβR1 expression.

Results: Boric acid reduced cell viability in a concentration-dependent manner, with an IC₅₀ value of approximately 240 μg/mL after 48 h of treatment. Gene expression analyses revealed significant downregulation of YAP and TEAD2 at 24 h, CHD2 at 48 h, and TAZ, YAP, SMAD2, and CHD2 at 72 h. In contrast, MMP2 expression was significantly increased at 72 h. Immunocytochemical evaluation demonstrated a time-dependent increase in Cleaved Caspase-3 immunoreactivity, moderate alterations in TNF-α expression, and reduced TGFβR1 staining intensity following boric acid treatment.

Conclusions: These findings indicate that boric acid modulates multiple interconnected signaling pathways in TNBC cells, including Hippo, TGF-β/SMAD, apoptotic, inflammatory, and extracellular matrix remodeling pathways. The observed suppression of YAP/TAZ-associated signaling together with CHD2 downregulation suggests that both transcriptional and epigenetic mechanisms contribute to the anti-proliferative effects of boric acid. Boric acid may therefore represent a promising modulatory agent for targeting key regulatory networks in aggressive breast cancer subtypes.

Keywords: Boric acid; Triple-negative breast cancer; Hippo signaling pathway; TGF-β/SMAD; Apoptosis                         

Borik Asit, MDA-MB-231 Üçlü Negatif Meme Kanseri Hücrelerinde Hippo, TGF-β/SMAD ve Epigenetik Sinyal Yollarını Modüle Eder

Öz

Amaç: Hippo sinyal yolakları, hücre proliferasyonu, apoptoz ve tümör ilerlemesinin düzenlenmesinde kritik bir rol oynar ve bu yolakların düzensizliği, üçlü negatif meme kanseri (TNBC) ile güçlü bir şekilde ilişkilendirilmiştir. Borik asidin çeşitli kanser modellerinde anti-proliferatif ve pro-apoptotik etkiler gösterdiği bildirilmiştir; ancak, TNBC'de Hippo sinyalizasyonu ve ilgili moleküler yollar üzerindeki etkileri henüz tam olarak anlaşılamamaktadır. Bu çalışma, borik asidin MDA-MB-231 meme kanseri hücrelerinde Hippo yolu ile ilgili gen ekspresyonu ve ilişkili protein belirteçleri üzerindeki zaman bağımlı etkilerini araştırmayı amaçlamıştır.

Yöntemler: MDA-MB-231 hücreleri borik asit ile tedavi edildi ve hücre canlılığı MTT testi kullanılarak değerlendirildi. Yarı maksimum inhibitör konsantrasyonu (IC50) belirlendi ve sonraki analizler için kullanıldı. Hippo yolu ile ilgili genlerin (YAP, TAZ, TEAD1–4), TGF-β/SMAD yolu bileşenlerinin (SMAD2, SMAD3), kromatin yeniden şekillendirme faktörü CHD2'nin ve ekstraselüler matris yeniden şekillendirme genlerinin (COL1A1, MMP2, TIMP1–3) ekspresyon seviyeleri, tedaviden sonra 24, 48 ve 72 saatlik sürelerde kantitatif gerçek zamanlı PCR ile değerlendirildi. İmmünositokimyasal analizler, Cleaved Caspase-3, TNF-α ve TGFβR1 ekspresyonunu değerlendirmek için yapıldı.

Sonuçlar: Borik asit, hücre canlılığını konsantrasyona bağlı olarak azalttı ve 48 saatlik muamele sonrası yaklaşık 240 μg/mL'lik bir IC50 değeri gösterdi. Gen ekspresyon analizleri, 24 saatte YAP ve TEAD2'nin, 48 saatte CHD2'nin ve 72 saatte TAZ, YAP, SMAD2 ve CHD2'nin önemli ölçüde aşağı regüle olduğunu ortaya koydu. Buna karşılık, MMP2 ifadesi 72 saatte önemli ölçüde arttı. İmmünositokimyasal değerlendirme, borik asit muamelesinin ardından Cleaved Caspase-3 immünoreaktivitesinde zamanla artan bir artış, TNF-α ifadesinde orta dereceli değişiklikler ve TGFβR1 boyama yoğunluğunda azalma gösterdi.

Sonuçlar: Bu bulgular, borik asidin TNBC hücrelerinde Hippo, TGF-β/SMAD, apoptoz, inflamatuar ve ekstraselüler matris yeniden şekillendirme yolları da dahil olmak üzere çok sayıda birbirine bağlı sinyal yollarını modüle ettiğini göstermektedir. Gözlemlenen YAP/TAZ ile ilişkili sinyal yolaklarının baskılanması ve CHD2'nin aşağı regülasyonu, hem transkripsiyonel hem de epigenetik mekanizmaların borik asidin anti-proliferatif etkilerine katkıda bulunduğunu düşündürmektedir. Bor asidi bu nedenle, agresif meme kanseri alt tiplerinde anahtar düzenleyici ağları hedeflemek için umut verici bir modülatör ajanı temsil edebilir.

Anahtar kelimeler: Borik asit; Üçlü-negatif meme kanseri; Hippo sinyal yolakları; TGF-β/SMAD; Apoptoz                                                 

Dicle Med J  2026; 53 (3): 675-685

Doi: 10.5798/dicletip.2037039