Glioblastoma hücresinde hidrojen peroksit ile oluşturulan oksidatif streste quercetin ve donepezilin hücre canlılığı üzerindeki etkinliğinin araştırılması
Investigation of efficacy of quercetin and donepezil on cell viability in oxidative stress generated by hydrogen peroxide in glioblastoma cell
Yazar: AHMET ALBAYRAK
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÇELİK
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Veteriner Hekimliği = Veterinary Medicine
Dizin: Alzheimer hastalığı = Alzheimer disease ; Donepezil = Donepezil ; Glioblastoma = Glioblastoma ; Kuersetin = Quercetin

Özet:
Polifenoller, insan diyetinde doğal antioksidan moleküllerdir. Bu antioksidan bileşikler, hücrede oluşan serbest radikalleri temizleme yeteneğine sahiptir, bunun sonucu olarak   nörodejeneratif hastalıklara karşı koruyucu etkileri olmaktadır. Son zamanlarda, kolinesteraz (ChE) inhibitörü ve nöroprotektif ajanlar içeren kombinasyon tedavileri, ile Alzheimer hastalığının tedavisinde ve önlenmesinde daha etkili bir yaklaşım olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle, bu çalışma, ana polifenolik bileşik olan quercetin ile kolinesteraz inhibitörü olan donepezil'in kombinasyonunun glioblastoma U-118 MG hücrelerinde, H2O2 ile oluşturulan oksidatif hasara karşı nöroprotektif etkilerini değerlendirmek için tasarlandı. U-118 MG hücreleri, quercetin ve donepezil ön işlemlerinin ardından Hidrojen peroksit (H2O2) ile oksidatif strese maruz bırakıldı. U-118 MG hücre hattı oksidatif stres hasarını oluşturmak için, 250 µM H2O2'nin 24 saat uygulama süresi esas alınarak inkübasyon uygulandı. Çalışmada H2O2'nin neden olduğu oksidatif streste quercetin ve donepezil'in koruyucu etkisini araştırmak için 4 farklı çalışma grubu seçildi. Öncelikle U-118 MG hücre serisinde quercetin ve donepezil'in hücre canlılığına etkisi incelendi. Sonrasında ise U-118 hücre hattında H2O2'nin neden olduğu oksidatif hasar oluşumunda quercetin ve donepezil'in önce ve sonra uygulamalarıyla etkin konsantrasyonu belirlendi. Son olarak quercetin ve donepezil kombinasyon uygulamasının hücre canlılığına etkisi incelendi. Hücre canlılık testi için hücre serilerine 2,3-Bis(2-metoksi-4-nitro-5-sulfofenil)-2H-tetrazolyum (XTT) analizi uygulandı. Bulgularımız sonucunda donepezil'in oksidatif stresin neden olduğu hücre hasarında koruyucu veya tedavi edici etkileri görülmezken quercetin ve kombinasyon uygulamaların oksidatif stresin neden olduğu hücre hasarında koruyucu veya tedavi edici etkileri görülmektedir. Quercetin ve kombinasyon uygulamalarının nöroprotektif etki göstermesi nörodenjeratif hastalıkların klinik tedavisi için ilaç geliştirilmesine yeni bir yaklaşım sunmaktadır.

Abstract:
Polyphenols are natural antioxidant molecules in the human diet. These antioxidant compounds have the ability to scavenge free radicals formed in the cell, as a result of which they have protective effects against neurodegenerative diseases. Recently, combination therapies containing cholinesterase (ChE) inhibitors and neuroprotective agents have been shown to be a more effective approach in the treatment and prevention of Alzheimer's disease. Therefore, this study was designed to evaluate the neuroprotective effects of the combination of quercetin, the main polyphenolic compound, and donepezil, a cholinesterase inhibitor, against H2O2-induced oxidative damage in glioblastoma U-118 MG cells. U-118 MG cells were exposed to oxidative stress with Hydrogen peroxide (H2O2) after quercetin and donepezil pretreatments. In order to induce oxidative stress damage of the U-118 MG cell line, incubation was performed based on a 24-hour application time of 250 µM H2O2. In the study, 4 different study groups were selected to investigate the protective effect of quercetin and donepezil on oxidative stress caused by H2O2. First of all, the effects of quercetin and donepezil on cell viability were investigated in the U-118 MG cell line. Afterward, the effective concentration of quercetin and donepezil in the formation of oxidative damage caused by H2O2 in the U-118 cell line was determined by pre-and post-applications. Finally, the effect of quercetin and donepezil combination application on cell viability was investigated. For cell viability assay, 2,3-Bis(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium (XTT) analysis was applied to cell lines. As a result of our findings, while no protective or therapeutic effects of donepezil are observed in cell damage caused by oxidative stress, protective or therapeutic effects of quercetin and combination applications are observed in cell damage caused by oxidative stress. The neuroprotective effect of quercetin and its combination applications offers a new approach to drug development for the clinical treatment of neurodegenerative diseases.