Sağlıklı nöron ve N2a nöroblastom hücre kültürleri üzerine farnesen, zingiberen, gayazulen, kopaen ve siklosativen seskiterpenlerinin sitolojik, biyokimyasal ve genetik etkileri
The cytological, biochemical and genetic effects of farnesene, zingiberene, guaiazulene, copaene and cyclosativene sesquiterpenes on healthy neuron and N2a neuroblastoma cell cultures
Yazar: BAŞAK TOĞAR
Danışman: DOÇ. DR. HASAN TÜRKEZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Nöroblastom beyin dokusu içerisinde hızlı bir şekilde yayılabilen ve en sık rastlanılan tümör çeşididir. Bu tümör hücreleri kemoterapide kullanılan ilaçlara karşı direnç kazanmaktadır. Ayrıca kemoterapide kullanılan anti-kanserojen ilaçların ciddi yan etkileri söz konusudur ve ilaç kullanımına bağlı olarak hastaların sürveyleri oldukça azalmaktadır. Diğer taraftan, son yıllarda çeşitli kanser türlerinin tedavisinde kullanılabilecek doğal ve biyolojik etkili bileşiklerin keşfedilmesi en popüler araştırma konuları arasında yer almaktadır. Seskiterpenler doğal ürünlerin en yaygın gruplarından biridir. Bitkilerde ve hayvanlarda birçok farklı işlevleri bulunurken gıdalarda aroma bileşenleri olarak yer almaktadırlar. Bu nedenlerle, tez kapsamında bazı önemli seskiterpen bileşiklerin normal ve kanserli fare beyin hücre hatları (N2a) üzerine in vitro sitolojik, biyokimyasal ve genetik etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca literatürde tez kapsamında test edilecek olan farklı seskiterpenlerin beyin tümörü hücrelerinde çoğalmayı baskılayıp baskılamadığı konusunda herhangi bir araştırmaya rastlanmamıştır. Çalışmamızda yer alan seskiterpenler (farnesen (FNS), zingiberen (ZNG), gayazulen (GYZ), kopaen (KOP) ve siklosativen (SSV)) çeşitli konsantrasyonlarda kültür ortamına ilave edilerek hücre çoğalması üzerine etkileri 3-(4,5 dimetylthiazol -2-yl) - 2,5 diphenltetrazolium bromid (MTT) yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Hücre kültürlerinde oksidatif etkilerin değerlendirilmesinde toplam antioksidan kapasite (TAK) ve toplam oksidan durum (TOD) parametreleri kullanılmıştır. Aynı zamanda, seskiterpenlerin normal ve kanserli beyin hücreleri üzerine olan genetik etkileri tek hücre jel elektroforezi (Comet testi) yöntemi ile ilk kez değerlendirilmiştir. Bulgularımız sözkonusu bileşiklerin (GYZ hariç) düşük konsantrasyonlarda antioksidan aktivitelerinin varlığını ve yüksek konsantrasyonlarda ise sitotoksik etkili olduklarını ortaya koydu. Test edilen tüm bileşikler non-genotoksik etkili bulundu. Başta ZNG olmak üzere KOP ve SSV N2a nöroblastom hücrelerine karşı antikanserojenik aktivite gösterdi. Tez kapsamında elde edilen bulgular ışığında farklı yapıda seskiterpenlerin N2a beyin tümörü hücre hatlarında antikanserojenik aktivitelerinin multidisipliner yaklaşımlar ile belirlenmesiyle, beyin kanserlerinin tedavisinde yeni bir yaklaşımın önerilebileceği kanaatindeyiz.

Abstract:
Neuroblastoma could invade into brain tissues quickly and the most coincided tumor species. These tumour cells usually attempt to offer resistance to the drugs that used in chemotherapy. Also the anti-neoplastic drugs used in chemotherapy have serious adverse effects and the patients have poor chances to live due to drug usage. On the other hand, discovering of the naturel and biologically effective compounds in treatments of various cancer types becomes one of the most popular research topics. Sesquiterpenes are one of the most common naturel products. They have not only several functions in plants and animals, but also take place in nutrients as aromatic compounds. For these reasons, it was aimed to search the cytological, biochemical and genetic effects of some important sesquiterpen compounds on healthy cells (neuron) and N2a brain cell lines in the extent of thesis. Notwithstanding, there were no investigation on whether different sesquiterpenes, which were tested in this thesis, supressed the cell proliferation in brain tumour cells. The effects of selected sesquiterpenes (farnesene (FNS), zingiberene (ZNG), guaiazulene (GYZ), copaene (COP) and cyclosativene (CSV)) at various concentrations on cell proliferation were determined by 3-(4,5 dimetylthiazol -2-yl) - 2,5 diphenltetrazolium bromide (MTT) assay. And total antioxidant capacity (TAC) and total oxidative stress (TOS) parameters were used for the assesments of oxidative effects in cell cultures. Besides, the genetic effects of sesquiterpenes on healthy and cancerous brain cells were assessed by singel cell gel electrophoresis (SCGGE or Comet assay) firstly. Our results revealed that the sesquiterpenes (except for GYZ) exhibited antioxidant activities at their low doses and cytotoxic at high doses. All tested compounds were found to be non-genotoxic. Primarily ZNG and then COP and CSV showed anticarcinogenic activities against neuroblastoma cells. We think that, it is possible to suggest the novel approaches to treatments of brain cancers by the multidisciplinary establishment of the anticarcinogenic effects of different sesquiterpene compounds on N2a brain tumour cells within the light of the findings of this thesis.