Mikrobiyota kaynaklı post-biyotik mediatörlerin kanser hücreleri üzerindeki etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of microbiota-derived post-biotic mediators on cancer cells
Yazar: DIAA ZATARI
Danışman: DOÇ. DR. FADİME KIRAN
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Mikrobiyoloji = Microbiology ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Karaciğer neoplazmları = Liver neoplasms ; Mikrobiyota = Microbiota ; Spalax = Spalax

Özet:
Dünya genelinde birçok kişiyi etkileyen kanser, kardiyovasküler hastalıklardan sonra ilk sırada yer alan ölüm nedeni olarak dikkat çekmektedir. Son yıllarda gerçekleştirilen çalışmalardan elde edilen veriler, kanser araştırmalarında mikrobiyotayı oldukça önemli bir araştırma alanı haline getirmiştir. Bu çalışmanın amacı, mikrobiyota kaynaklı post-biyotik mediatörlerin (PM) anti-kanser etkilerini belirlemektir. Bu amaçla, bugüne kadar gerçekleştirilen analizler neticesinde tek bir spontan tümör gelişimi vakası kaydedilmemiş olan ve deneysel olarak indüklenen karsinogeneze direnci ile önemli bir model organizma olarak kabul edilen kör köstebek sıçanı Spalax spp.'nin bağırsak mikrobiyotasından Ligilactobacillus animalis bakterisi izole edilmiştir. Bakterinin fermentasyon sırasında ürettiği PM'lerin Hep-40 insan hepatoselüler kanser hücreleri üzerindeki anti-proliferatif etkileri ise apoptoz, hücre döngüsü, hücre göçü ve koloni oluşumu açısından araştırılmıştır. Elde edilen veriler, 100 μg/mL PM dozunun Hep-40 hücrelerinin toplamda %65'ini apoptoza yönlendirdiğini, hücre göçünü kontrole kıyasla %24 oranında azalttığını, koloni oluşumunu ise %40'a kadar düşürdüğünü göstermiştir. Stearik asit ve oleik asit gibi yağ asitlerinin yanı sıra B vitamin kompleksleri, çeşitli amino asitler, fenolik bileşikler ve organik asitler açısından zengin bir içeriğe sahip olduğu tespit edilen PM'lerin doza bağlı olarak DPPH radikal giderimini arttırdığı, 50 mg/mL PM'nin ise %100 giderim sağladığı belirlenmiştir. Mevcut çalışma kapsamında, eşsiz biyolojik karakteristikleri ile dikkat çeken Spalax spp. mikrobiyotası kaynaklı bir bakteri ilk kez izole edilmiş olup PM'lerin kanserle ilgili yolaklarda nasıl rol oynayabileceğine dair önemli veriler elde edilmiştir. Sonuç olarak, kanser hastalığını önlemek veya tedavi etmek amacıyla yeni ve doğal bir terapötik ajanın keşfine yönelik ön araştırmalar gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
Cancer, which affects many people around the world, draws attention as the first leading cause of death after cardiovascular diseases. Data obtained from studies carried out in recent years have made the microbiota a very important research area in cancer research. The aim of this study is to determine the anti-cancer effect of microbiota-derived post-biotic mediators (PM). For this purpose, Ligactobacillus animalis was isolated from the intestinal microbiota of the blind mole rat Spalax spp., which has not been recorded as a single case of spontaneous tumor development to date and is considered an important model organism with its resistance to experimentally induced carcinogenesis. The anti-proliferative effects of PMs produced by bacterium during fermentation on Hep-40 human hepatocellular cancer cells were investigated in terms of apoptosis, cell cycle, cell migration, and colony formation. Our results showed that 100 μg/mL PM directed a total of 65% of Hep-40 cells to apoptosis, reduced cell migration by 24%, and colony formation by up to 40%, compared to control. PMs, which have been found to have a rich content of B vitamin complexes, various amino acids, phenolic compounds, and organic acids, as well as fatty acids such as stearic acid and oleic acid increase DPPH radical removal in dose-dependent, while 50 mg/mL was lead to 100% removal. Within the scope of the current study, a bacterium originating from Spalax spp. gut microbiota has been isolated for the first time, and important data have been obtained on how PMs may play a role in cancer-related pathways. As a result, preliminary research has been carried out for the discovery of a new and natural therapeutic agent to prevent or treat cancer.