Anti-cancer effect of postbiotics of novel probiotic strains isolated from fermented food
Fermente gidalardan izole edilen yeni probiyotik suşlarin postbiyotiklerinin anti-kanser etkisi
- Tez No: 949046
- Danışmanlar: PROF. DR. FİKRETTİN ŞAHİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 138
Özet
Colorectal cancer ranks among the most prevalent and lethal malignancies globally, with increasing interest in the role of gut microbiota and their metabolites in both the onset and prevention of this disease. This dissertation examines the potential therapeutic effects of probiotics and their postbiotic metabolites on colorectal cancer, utilizing two human colon cancer cell lines—HCT116 and HT29—as experimental models. The research was conducted in two primary phases. The initial phase involved the isolation and comprehensive characterization of various probiotic strains, including an assessment of their morphological and biochemical properties, enzymatic activities (such as protease, lipase, and esterase production), and antioxidant capacity. These functional characteristics were employed to evaluate the probiotic potential of the strains, with a particular emphasis on Lactobacillus and Bacillus species, known for their beneficial effects on gastrointestinal health. In the subsequent phase, cell culture-based experiments were conducted to evaluate the effects of postbiotics on the HCT116 and HT29 colon cancer cells. The experimental setup included multiple cellular assays to investigate various aspects of cancer cell behavior. The MTS assay was utilized to assess cell viability and metabolic activity, while flow cytometry was employed to analyze changes in the cell cycle and quantify apoptosis. Additionally, RT-PCR analysis was performed to measure the expression levels of key genes involved in apoptosis (e.g., Caspase 3, 7, 8, BAX, P53), and cell cycle regulation (CDK1, CDK2, CDK4, CDK6). These molecular analyses provided insights into how postbiotics influence signaling pathways related to cancer cell growth and death. This research highlights the ability of selected probiotic strains to produce postbiotic compounds that may inhibit cancer cell proliferation, induce programmed cell death, and disrupt the cell cycle. By demonstrating that postbiotics can modulate critical cellular and molecular processes in colorectal cancer cells, this work paves the way for new strategies in cancer prevention and therapy. Further in vivo studies and clinical trials are necessary to validate these effects and explore their safety, efficacy, and mechanism of action in a physiological context.
Özet (Çeviri)
Kolorektal kanser, dünya genelinde en yaygın ve ölümcül kanser türlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Son yıllarda, bağırsak mikrobiyotası ve bu mikroorganizmaların metabolitlerinin hem kanserin gelişiminde hem de önlenmesinde oynadığı rol üzerine artan bir ilgi gözlemlenmektedir. Bu tez çalışması iki ana aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk aşamada, çeşitli probiyotik suşları izole edilerek ayrıntılı bir şekilde karakterize edilmiştir. Bu karakterizasyon sürecinde morfolojik ve biyokimyasal özellikler, enzim aktiviteleri (örneğin, proteaz, ve lipaz) ve antioksidan kapasiteleri değerlendirilmiştir. Özellikle Lactobacillus ve Bacillus türlerine odaklanılmış olup, bu türlerin gastrointestinal sistemde sağlık üzerinde olumlu etkiler gösterdiği bilinmektedir. İkinci aşamada ise bu probiyotik suşlardan elde edilen postbiyotiklerin HCT116 ve HT29 kolon kanseri hücreleri üzerindeki biyolojik etkileri değerlendirilmiştir. Postbiyotikler, canlı olmayan bakteri metabolitleri ve hücre bileşenleri olarak tanımlanmakta ve potansiyel terapötik etkileri ile dikkat çekmektedir. Hücre kültürü tabanlı deneylerde, çeşitli hücresel süreçler incelenmiştir. MTS testi ile hücre canlılığı ve metabolik aktivite değerlendirilmiş, akış sitometrisi ile hücre döngüsü ve apoptoz analizleri yapılmıştır. Ayrıca, apoptoz (Caspase 3, 7, 8, BAX), hücre döngüsü düzenlenmesi (CDK1, CDK2, CDK4, CDK6) ile ilişkili genlerin ekspresyon düzeyleri RT-PCR ile analiz edilmiştir. Bu araştırma, seçilen probiyotik suşların ürettiği postbiyotiklerin kanser hücrelerinin çoğalmasını baskılayabildiğini, hücre ölümünü indükleyebildiğini ve hücre döngüsüne müdahale edebildiğini göstermektedir. Elde edilen veriler, probiyotik kaynaklı postbiyotiklerin kolorektal kanser hücrelerinde kritik hücresel ve moleküler süreçleri modüle edebileceğini ortaya koyarak, yeni önleyici ve tedavi edici stratejilere kapı aralamaktadır. Bu kapsamda, bağırsak sağlığını destekleyici ve kanser riskini azaltıcı fonksiyonel gıda ürünleri veya biyoterapötikler geliştirilmesi mümkün görünmektedir. Bu çalışmada, laboratuvar ortamında elde edilen sonuçların klinik uygulamalara dönüştürülmesinde karşılaşılabilecek zorluklara da dikkat çekilmektedir. Bu etkilerin fizyolojik koşullar altında doğrulanması için ileri düzey in vivo çalışmalar ve klinik araştırmalar gereklidir.
Benzer Tezler
- Mikrobiyota kaynaklı postbiyotik mediatörlerin meme kanseri üzerine etkilerinin in vitro koşullarda araştırılması
Investigation of the effects of microbiota-derived postbiotic mediators on breast cancer under in vitro conditions
SEVAL TALİBOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyolojiAnkara ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FADİME KIRAN
DOÇ. DR. AHMET CEYLAN
- Tarhana örneklerinden izole edilen laktik asit bakterileri postbiyotiklerinin karakterizasyonu
Characterization of lactic acid bacteria postbiotics isolated from tarhana samples
ECEM AYDIN
Doktora
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriAydın Adnan Menderes ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OLCAY BOYACIOĞLU
DOÇ. DR. ÇİSEM BULUT ALBAYRAK
- Streptococcus salivarius M18 hücresiz süpernatantinin, patojen bakterilerde anti-bakteriyel ve kolon kanseri hücrelerinde anti-kanser etkilerinin araştırılması
The cell-free supernatant of Streptococcus salivarius M18,investigation of anti-bacterial effects on pathogenic bacteria and anti-cancer effects on colon cancer cells
SEVİNÇ KARAÇAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyoteknolojiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNEM TUNÇER GURBANOV
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAFIG GURBANOV
- Mikrobiyota kaynaklı postbiyotiklerin antikanser mekanizmalarının omiks yaklaşımlarla değerlendirilmesi
Evaluation of anticancer mechanisms of microbiota-derived postbiotics with omics approaches
OZAN HALİSÇELİK
- Kolostrumdan elde edilmiş liyofilize postbiyotiklerin sitotoksik ve apoptotik etkileri
Cytoxic and apoptotic effects of lyophylized postbiotics from colostrum
HACER AKDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
MikrobiyolojiAnadolu ÜniversitesiFarmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZERRİN CANTÜRK