Kurkumin etken maddesi ile hazırlanan süpermanyetik demir nanopartikülerin H2O2 ile indüklenmiş SH-SY5Y nöroblastoma hücre hatlarında oksidatif strese etkisi
Effect of supermagnetic iron nanoparticular prepared with curcumin on oxidative stress on H2O2 induced SH-SY5Y neuroblastoma cell lines
Yazar: AHMET TEKİNAY
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT KAYA
Bingöl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Metal nanopartiküller = Metal nanoparticles ; Oksidatif stres = Oxidative stress

Özet:
Bu çalışmada kurkumin etken maddesi kullanılarak yeşil sentez metodu ile farklı molaritelerde 4 farklı kurkumin demir nanopartikül (Kur@FeNP) sentezlenmiştir. Manyetik özelliği en iyi olan Kur@FeNP1'in karekterizasyonu üzerinden devam edilmiştir. Bu NP'lerin yapısal, morfolojik ve optik özellikleri UV-Vis, FTIR, XRD, SEM, TEM, EDX ve Zeta potansiyeli kullanılarak karakterize edilmiştir. Sentezlenen nanopartikülün boyutları değişiklik göstermekle birlikte ortalama 18 nm boyutunda olduğu belirlenmiştir. Kur@FeNP'lerin in vitro ortamda nörodejenerasyonunu (H2O2) belirlemek için nöroblastoma (SH-SY5Y) hücre hattnda uygun doz konsantrasyonları belirlenmiştir. 300 μM H2O2 konsantrasyonunda (LD50) sitotoksik değer olduğu tespit edilmiştir. H2O2 varlığında Ku@FeNP'lerin hücre canlılığı üzerine etkilerini tespit edilmesi için belirlenen LD50 (300 μM) H2O2 varlığında SH-SY5Y hücreleri (250-1,90 μg/ml) konsantrasyon aralığında Ku@FeNP'ler ile muamele edilmiştir. Bununla birlikte, (Emax) Ku@FeNP'lerin 250 μg/ml oksidatif stres kaynaklı nörodejenerasyona karşı en etkili nöroprotektif etkiye sahip olduğu görülmektedir. Bu durum H2O2'i güçlü bir şekilde detoksifiye etme kapasitesine sahip olduğunu göstermektedir. Hücre hatında H2O2'e karşı oluşan oksidatif stres belirteci olarak TAS ve TOS ticari kitleri kullanılmıştır. Antioksidan aktivite (TAS) çalışmalarında, SH-SY5Y hücre hatıında Kur@NP'lerde en yüksek düzeyde artış diğer grup konsantrasyonlarına oranla Kur@NP1 250 μg/ml, Kur@NP2 250 μg/ml, Kur@NP3 250 μg/ml, Kur@NP4 250 μg/ml ve Kurkumin 250 μg/ml konsantrasyonlarında antioksidan seviyesinde artış gözlenmiştir. SH-SY5Y hücre lizatlarından total oksidan durumu incelendiğinde (TOS); H2O2 ile muamele edilen gruplardan en fazla total oksidan düzeyinde azalma gösteren Kur@NP1 250 μg/ml nanopartikülü olduğu tespit edilmiştir.

Abstract:
In this study, 4 different curcumin iron nanoparticles (Kur@FeNP) in different molarities were synthesized by green synthesis method using curcumin active ingredient. Since Kur@FeNP1 has the best magnetic property, the studies continued on the characterization of Kur@FeNP1. The structural, morphological and optical properties of these NPs were characterized using UV-Vis, FTIR, XRD, SEM, TEM, EDX and Zeta potential. Although the sizes of the synthesized nanoparticles vary, it was determined to be 18 nm in average. Appropriate dose concentrations were determined in the neuroblastoma (SH-SY5Y) cell line to determine the neurodegeneration (H2O2) of Kur@FeNPs in vitro. Cytotoxic value was determined at 300 μM H2O2 concentration (LD50). In order to determine the effects of Ku@FeNPs on cell viability in the presence of H2O2, SH-SY5Y cells were treated with Ku@FeNPs in the concentration range (250-1.90 µg/ml) in the presence of LD50 (300 µM) H2O2. It has been observed that all these concentrations provide a neuroprotective effect against 300 μM H2O2. However, (Emax) Ku@FeNPs appear to have the most effective neuroprotective effect against oxidative stress-induced neurodegeneration at 250 μg/ml. This indicates that it has the capacity to strongly detoxify H2O2. TAS and TOS commercial kits were used as oxidative stress markers against H2O2 in the cell line. In antioxidant activity (TAS) studies, the highest increase in Kur@NPs in SH-SY5Y cell line compared to other group concentrations was Kur@NP1 250 µg/ml, Kur@NP2 250 µg/ml, Kur@NP3 250 µg/ml, Kur An increase in antioxidant levels was observed at the concentrations of @NP4 250 μg/ml and Curcumin 250 μg/ml. When the total oxidant status of SH-SY5Y cell lysates is examined (TOS); Among the groups treated with H2O2, it was determined that Kur@NP1 250 μg/ml nanoparticle showed the greatest decrease in total oxidant level.