Myrtus communis (Mersin bitkisi)'in insan osteosarkoma hücrelerinde (SAOS-2) pro-apoptotik ve anti-metastatik etkisinin in-vitro koşullarda araştırılması
Investigation of the pro-apoptotic and anti-metastatic effects of myrtus communis (myronic plant) on human osteosarcoma cells (SAOS-2) under in-vitro conditions
Yazar: EMIRA KURBASEVIC
Danışman: PROF. DR. SEFA ÇELİK
Afyonkarahisar Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Apoptozis = Apoptosis ; Biyokimya = Biochemistry ; Kaspazlar = Caspases ; Mersin bitkisi = Myrtle ; Myrtus communis L. = Myrtus communis L. ; Neoplazm metastazları = Neoplasm metastasis ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Osteosarkom = Osteosarcoma ; İn vitro = In vitro

Özet:
Kanser her geçen gün artan, yaşamı çok yönlü olarak tehdit eden, maddi ve manevi kayıplara neden olan günümüzün en önemli sağlık problemlerinden birisidir. Kanserin tedavisi için kemoterapi, radyoterapi ve cerrahi yöntemler kullanılmaktadır. Kemoterapi ile tedavi edilen hastalar önemli bazı olumsuz yan etkiler yaşayabilmektedir. Mide bulantısı, kusma, ishal, saç dökülmesi, iştah kaybı, yorgunluk, ateş, ağız yaraları, ağrı gibi çok değişik yan etkiler ortaya çıkabilmektedir. Bu nedenle, kanserin tedavisinde kemoterapiye alternatif ya da kemoterapinin yan etkilerini azaltmak amaçlı yeni tedavi stratejilerinin önemi artmaktadır. Çeşitli tümör tipleri üzerinde test edilen bitki kaynaklı bileşikler, daha ileri kanser tedavisi için stratejiler sağlayabilir. Sunulan bu tez çalışmasında Myrtus Communis L. (Mersin bitkisi) bitki ekstresi birincil kemik tümörlerinin en malignant ve en yaygın görünen türü olan osteosarkoma (Saos-2) hücre hattı üzerindeki etkisi araştırılmıştır.  Çalışmada apoptozis, inflamasyon ve oksidatif stres ile ilişkili mekanizmalar ve bu mekanizmalarda rol oynayan biyo moleküller incelenmiştir. Sitotoksisite analizleri için MTT (3-(4,5-dimetil-tiyazolil)-2,5-difeniltetrazolyum bromid) testi, sitokin (TNF-α, IL-10, IL-12, IFN-γ) düzeylerinin belirlenmesi için ELISA testi, oksidatif stres (TAS ve TOS) için fotometrik testler, apoptoz için gerçek zamanlı PCR yöntemi kullanılmıştır. 24 saat boyunca farklı konsantrasyonlarda Myrtus Communis özütleri ile muamele edilen Saos-2 hücrelerinde %50 inhibisyon yapan dozun (IC50) 1/1.28'lik dilüsyon olduğu tespit edildi. Bu konsantrasyonda uygulanan Myrtus Communis ekstresinin inflamatuvar sitokin (TNF-α, IL-12 ve IFN- γ) düzeylerini artırdığı, antiinflamatuar sitokin IL-10 seviyesini azalttığı ve bu değişikliklerin istatistiksel olarak yüksek derecede anlamlı olduğu tespit edildi. Tedavi grubunda toplam antioksidan düzey (TAS), toplam oksidan düzey (TOS) ve oksidatif stres indeksi (OSİ) düzeylerinde anlamlı artışlar tespit edildi. Bitki ekstresinin, Bax, Bcl-2, Kaspaz-3, Kaspaz-9, p53, p21 genlerinin mRNA ekspresyon seviyelerini ve Bax/Bcl-2 oranı ile belirlenen apoptotik indeksi istatistiksel olarak anlamlı düzeyde arttırdığı belirlendi. Metastazda rol oynayan MMP-2 geninin ekspresyon seviyesinin istatistiksel olarak anlamlı olmayan düzeyde artarken, MMP-9 gen ekspresyonu ise belirlenemdi.
Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar Myrtus Communis'in osteosarkom hücrelerinde apoptozu indüklemesinden dolayı hastalığın tedavisinde kemoterapötiklerle birlikte kullanımının mümkün olabileceğini düşündürmektedir. Bu fikrin doğrulanması ve/veya desteklenebilmesi için, bu yönde yapılacak ileri düzeyde in vivo ve in vitro çalışmalara ihtiyaç vardır.

Abstract:
Cancer is one of the most important health problems of today, increasing day by day, threatening life in many ways and causing material and moral losses. Chemotherapy, radiotherapy and surgical methods are used for the treatment of cancer. Patients treated with chemotherapy may experience some significant adverse side effects. Various side effects such as nausea, vomiting, diarrhea, hair loss, loss of appetite, fatigue, fever, mouth sores, and pain may occur. For this reason, the importance of new treatment strategies to reduce the side effects of chemotherapy or as an alternative to chemotherapy in the treatment of cancer is increasing. Plant-derived compounds tested on various tumor types may provide strategies for further cancer therapy. In this thesis, the effect of Myrtus Communis L. (Myrtle) plant extract on the osteosarcoma (Saos-2) cell line, which is the most malignant and most common type of primary bone tumors, was investigated. In the study, the mechanisms associated with apoptosis, inflammation and oxidative stress and the biomolecules that play a role in these mechanisms were examined. MTT (3-(4,5-dimethyl-thiazolyl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) test for cytotoxicity analysis, ELISA test for determination of cytokine (TNF-α, IL-10, IL-12, IFN-γ) levels, Photometric tests for oxidative stress (TAS and TOS) and real-time PCR for apoptosis were used. It was determined that the 50% inhibiting dose (IC50) was 1/1.28 dilution in Saos-2 cells treated with different concentrations of Myrtus Communis extracts for 24 hours. It was determined that Myrtus Communis extract applied at this concentration increased the levels of inflammatory cytokines (TNF-α, IL-12 and IFN-γ), decreased the level of the anti-inflammatory cytokine IL-10, and these changes were statistically significant. Significant increases were detected in the total antioxidant level (TAS), total oxidant level (TOS) and oxidative stress index (OSI) levels in the treatment group. It was determined that the plant extract statistically significantly increased the mRNA expression levels of Bax, Bcl-2, Caspase-3, Caspase-9, p53, p21 genes and the apoptotic index determined by Bax/Bcl-2 ratio. While the expression level of the MMP-2 gene, which plays a role in metastasis, increased at a statistically insignificant level, MMP-9 gene expression could not be determined.

The results obtained from this study suggest that it may be possible to use M. Communis together with chemotherapeutics in the treatment of the disease, since it induces apoptosis in osteosarcoma cells. In order to confirm and/or support this idea, further in vivo and in vitro studies are needed in this direction.