Davisianoside B ve aristatoside C monodezmozidik saponinlerin akciğer kanser hücreleri üzerinde sitotoksik ve apoptotik aktivitesinin incelenmesi
Investigation of cytotoxic and apoptotic activities of monodesmosidic saponins, davisianoside B and aristatoside C, on lung cancer cells
- Tez No: 640634
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE NALBANTSOY, DOÇ. DR. EMİN İLKER MEDİNE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Kanser, dünyada ve ülkemizde ölüm sebepleri arasında ikinci sırada yer alan, fiziksel ve biyokimyasal özelliklerinde meydana gelen farklılaĢmalarla hücrelere kontrolsüz çoğalma ve ölüm yolaklarından kaçabilme yeteneği kazandıran bir hastalıktır. Kanserin tedavisi için cerrahi müdahale, kemoterapi, radyoterapi, gen terapisi, immünoterapi, hedefli terapi gibi birçok yöntem kullanılmaktadır. Biyoteknolojik basamakların fazla ve maliyetli olması, tümör dokusunun heterojen olması ve genetik mutasyonlarla kanser hücrelerinin sağkalım yolaklarını aktive etmesi sebebiyle kanserin hedeflenmesi ve tedavisi zorlaĢmaktadır. Doğal ürünler, eski yıllardan itibaren insanlar tarafından hastalıkların tedavisinde kullanılan biyolojik aktif bileĢiklerdir. Genellikle bitki kökenli olup, bitkinin savunma mekanizmalarının yan ürünüdür. Günümüzde birçok doğal, yarı- doğal ürün antienflamatuvar, antikanser, antimikrobiyal aktiviteleriyle bilinmektedir. Farmakolojik özelliklerinden en çok faydalanılan moleküllerden biri saponinlerdir. Saponinler glikon ve aglikon iki farklı yapıdan oluĢmaktadır. Triterpen veya stereoid yapılı olmak üzere iki gruba ayrılmaktadırlar. Kemoterapide karĢılaĢılan ilaç direnci ve yüksek toksisite gibi kısıtlamalara alternatif çözümler getirme arayıĢında olan bilim insanları, son yıllarda terapötik doğal kaynaklı ajanlara yönelmiĢlerdir. Bu tez çalıĢmasında, Cephalaria davisiana ve Cephalaria aristata bitkilerinden izole edilen davisianoside B ve aristatoside C moleküllerinin akciğer kanseri hücreleri üzerinde potansiyel sitotoksik ve apoptotik etkileri araĢtırılmıĢtır. Akciğer karsinom (A549), büyük hücreli karsinom (HTB-177), bronĢiyol alveolar küçük hücreli olmayan karsinom (CRL-5807), mezotelyoma skuamöz hücrelix karsinom (CRL-5826) ve sağlıklı akciğer fibroblast (CCD-34Lu) hücreleri hücre kültürü çalıĢmalarında kullanılmıĢtır. Moleküllerin hücreler üzerindeki sitotoksik etkileri, MTT testi ile belirlenmiĢtir. Saponin molekülleri 25, 2.5, 0.25 µg/ml konsantrasyonunda 48 saat boyunca hücrelerle inkübe edilmiĢtir. Ardından yüzde canlılık grafikleri oluĢturulmuĢtur, IC50 değerleri Graph Pad Prism 5 programıyla hesaplanmıĢtır. Apoptotik etkiler ise, FITC konjuge Annexin V ile flow sitometride analiz edilmiĢtir. Hücreler 48 saat boyunca moleküllerin IC50 ve 2xIC50 dozlarıyla inkübe edilmiĢtir. Ġnkübasyon sonunda apoptoz kiti uygulanarak flow sitometride FL- 1A'dan alınan sinyaller ile grafik oluĢturulmuĢtur. Tez çalıĢmasında elde edilen MTT sonuçlarına göre, davisianoside B aristatoside C ve doksorubisin moleküllerinin IC50 değerleri sırasıyla A549 hücresi için, 8.32±0.15 µM, 9.98±0.36 µM, >20 µM olarak hesaplanmıĢtır. Apoptoz analizi sonuçlarına göre, Davisianoside B molekülünün A549 hücresi üzerinde IC50 dozunda %0.4±0.4, 2xIC50 dozunda %12.4±2.07, Aristatoside C molekülünün IC50 dozunda %14.06±0.97, 2xIC50 dozunda %23.9±1.25 ve doksorubisin için %95±0.88 apoptotik oranlar belirlenmiĢtir. HTB-177 hücresi için davisianoside B, aristatoside C ve doksorubisine ait IC50 değerleri 10.9±0.01 µM, 14.77±3.28 µM, 12.91±4.00 µM olarak belirlenmiĢtir. Davisianoside B eklenen IC50 dozunda %7.9±1.15 2xIC50 dozunda %11.9±1.53; Aristatoside C eklenen IC50 dozunda %41.5±2.03, 2xIC50 dozunda %21.7±1.92 doksorubisin eklenen grupta %77.5±1.03 olarak apoptotik oranlar tespit edilmiĢtir. CRL 5826 hücresi için davisianoside B, aristatoside C ve doksorubisine ait IC50 değerleri 6.43±0.76 µM, 19.87±1.87 µM, 11.11±2.65 µM olarak belirlenmiĢtir. CRL-5826 hücrelerinde davisianoside B IC50 dozunda %6.0±0.69, 2xIC50 dozunda %16.1±2.07, aristatoside C IC50 dozunda %2.2±0.66, 2xIC50 dozunda %4.4±1.09 ve doksorubisin IC50 dozunda %11.2±1.60 apoptotik oran tespit edilmiĢtir. CRL 5807 için davisianoside B, aristatoside C ve doksorubisine ait IC50 değerleri 4.49±0.39 µM, 12.09±1.46 µM, 17.36±3.98 µM, apoptotik oranlar ise davisianoside B IC50 dozunda %51.47±1.75, 2xIC50 dozunda %62.2±1.35,xi aristotaside C IC50 dozunda %17.7±0.98, 2xIC50 dozunda %44.5±1.82 ve doksorubisin için %94.6±0.86 olarak ifade edilmiĢir. CCD34Lu için davisianoside B, aristatoside C ve doksorubisine ait IC50 değerleri 2.28±0.62 µM, 18.13±2.9 µM, 11.70±5.43 µM olarak hesaplanmıĢtır. CCD-34Lu hücrelerinde davisianoside B IC50 dozu %10.3±1.25, 2xIC50 dozu %88.0±1.75 , aristatoside C IC50 dozu %36.8±1.09 , 2xIC50 dozu %79.8±2.16 ve doksorubisin IC50 dozu %22.1±1.66 oranında apoptotik etki göstermiĢtir. Bu tez çalıĢmasıyla, davisianoside B ve aristatoside C saponinlerinin 48 saat inkübasyonu sonucu akciğer kanser hücreleri üzerinde sitotoksik etkisi olduğu ve kemoterapötik bir ajan olan doksorubusin ile kıyaslandığında daha düĢük dozlarda sitotoksik aktivite potansiyeline sahip olduğu belirlenmiĢtir. Ayrıca moleküllerin doza bağlı artan apoptotik aktivite potansiyeline sahip olduğu tespit edilmiĢtir.
Özet (Çeviri)
Cancer is the second cause of death in the world and in our country. This disease gains the ability for cells to uncontrollably grow and escape from mechanisms of cell death with changed features physically and biochemically. Surgery, chemotherapy, radiotherapy, gene therapy, immunotherapy, targeted therapies are most commonly used for cancer treatment. But, targeting and treating cancer have become harder because of the limitations, such as biotechnological steps are expensive, tumor tissue is heterogenous and survival pathways are activated by genetic mutations. Natural products are biologically active substances which have been used for treatment for many years. Generally they are derived from plants and secondary products of the defense system. Lots of natural, semi-natural products are known with anti-inflammatory, anti-cancer and antimicrobial activities. One of the most benefited molecules of pharmacological properties is saponins. Saponins consist of glycone and aglycone parts. They are mainly divided into 2 groups: triterpenoid and steroidal. In recent years, scientists search for new agents isolated from natural sources, because of the limitations such as chemo drug resistance and high toxicity. We investigated the cytotoxic and apoptotic effects of davisianoside B and aristatoside C molecules, which were isolated from respectively Cephalaria davisiana and Cephalaria aristata, on lung cancer cell lines. A549 (lung carcinoma), HTB-177 (large cell carcinoma), CRL-5807 (bronchioalveolar nonsmall cell carcinoma), CRL 5826 (squamous cell adenocarcinoma;xiv mesothelioma), and CCD-34Lu (normal lung fibroblast) were cultured. Cytotoxic effects on cells, were determined by MTT test. Saponin molecules at 25, 2.5, 0.25 µg/ml concentrations and cells were incubated for 48 hours. After incubation, cell viability graphs were plotted and IC50 values calculated by Graph pad Prism 5. For the apoptosis activity, cells were incubated with saponins at concentrations IC50 and 2xIC50 for 48 hours and analysed with FITC conjugated Annexin V by flow cytometry. After incubation, Apoptosis kit were applied and plotted a graph with FL-1A signals. In this study, according to the MTT results, IC50 values of davisianoside B, aristatoside C, and doxorubicin on A549, 8.32±0.15 µM, 9.98±0.36 µM, >20 µM were determined. According to the apoptosis results, on A549 cells, Davisianoside B at IC50 %0.4±0.4, at 2xIC50 %12.4±2.07, Aristatoside C at IC50 %14.06±0.97, at 2xIC50 %23.9±1.25 and doxorubicin %95±0.88 were measured. IC50 values of davisianoside B, aristatoside C, and doxorubicin on HTB- 177, 10.9±0.01 µM, 14.77±3.28 µM, 12.91±4.00 µM were determined. According to the apoptosis results, on HTB-177 cells, Davisianoside B at IC50 %7.9±1.15, at 2xIC50 %11.9±1.53, Aristatoside C at IC50 %41.5±2.03, at 2xIC50 %21.7±1.92 and doxorubicin %77.5±1.03 were measured. IC50 values of davisianoside B, aristatoside C, and doxorubicin on CRL- 5826, 6.43±0.76 µM, 19.87±1.87 µM, 11.11±2.65 µM, were determined. According to the apoptosis results, on CRL-5826 cells, Davisianoside B at IC50 %6.0±0.69, at 2xIC50 %16.1±2.07, Aristatoside C at IC50 %2.2±0.66, at 2xIC50 %4.4±1.09 and doxorubicin %11.2±1.60 were measured. IC50 values of davisianoside B, aristatoside C, and doxorubicin on CRL- 5807, 4.49±0.39 µM, 12.09±1.46 µM, 17.36±3.98 µM, were determined. According to the apoptosis results, on CRL-5807 cells, Davisianoside B at IC50 %51.47±1.75, at 2xIC50 %62.2±1.35, Aristatoside C at IC50 %17.7±0.98, at 2xIC50 %44.5±1.82, doxorubicin %77.5±1.03 were measured. IC50 values of davisianoside B, aristatoside C, and doxorubicin on CCD- 34Lu, 4.49±0.39 µM, 12.09±1.46 µM, 17.36±3.98 µM, were determined. According to the apoptosis results, on CCD-34Lu cells, Davisianoside B at IC50xv %10.3±1.25, at 2xIC50 %88.0±1.75, Aristatoside C at IC50 %36.8±1.09, at 2xIC50 %79.8±2.16 and doxorubicin %22.1±1.66 were measured. In this study, it is shown that saponins of davisianoside B and aristatoside C have a potential of cytotoxic effect on lung cancer cells, and at low concentrations have a greater cytotoxic activity than the commercial chemotherapeutic drug doxorubicin. Additionally, molecules have apoptotic activity potential dose-dependent manner on lung cancer cells.
Benzer Tezler
- Phytochemical investigations of biologically active natural products from Cephalaria anatolica Schchian
Cephalaria anatolica Schchian. bitkisinin biyolojik aktif bileşenlerinin fitokimyasal analizi
GAYE SÜMER
- Biyolojik aktif doğal bileşiklerin endemik Cephalaria sumbuliana bitkisinden izolasyonu, saflandırılması ve yapı tayini
Isolation, purification and structural determination of biologically active natural compounds from endemic Cephalaria sumbuliana
HÜSEYİN ABACI
- Description of biologically active natural products from three endemic Cephalaria species
Üç endemik cephalaria türünün içerdiği biyolojik aktif doğal bileşiklerin tanımlanması
PEYKER KAYCE
