Zerdeçal, zencefil, meyan kökü bitki ekstrelerinin karaciğer kanseri hücreleri üzerine etkisi
Effect of turmeric, ginger, licorice root plant extracts on liver cancer cells
Yazar: NUREFŞAN KONYALIGİL ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. BETÜL ÇİÇEK ; ÖĞR. GÖR. AYÇA LEKESİZCAN
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics
Dizin: Bitki özütü = Plant extract ; Karaciğer hastalıkları = Liver diseases ; Karaciğer neoplazmları = Liver neoplasms ; Meyan kökü = Liquorice ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; Zencefil = Ginger ; Zerdeçal = Turmeric

Özet:
Bu çalışmanın amacı; zerdeçal, zencefil, meyan kökü ekstrelerinin tek, ikili, üçlü kombinasyonlarının HepG2 hücreleri üzerinde sitotoksik, apoptotik ve paraptotik etkilerini araştırmaktır. Çalışmanın deneyleri Erciyes Üniversitesi Genom ve Kök Hücre Merkezi (GEN-KÖK) Laboratuvarı'nda gerçekleştirilmiştir. Baharat ekstreleri, Erciyes Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmakognozi Anabilim Dalı Laboratuvarı'nda hazırlanmıştır.
HepG2 hücre hattına zerdeçal, zencefil, meyan kökü ekstrelerinin tek, ikili, üçlü kombinasyonları uygulandıktan sonra sitotoksisiteyi belirlemek için klonojenik ve 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromid (MTT) testleri, bitki ekstrelerinin kombinasyonlarının etkisinin kantitatif değerlendirmesi için Talalay-Chou kombinasyon indeksi,  kaspaz-3,  kaspaz-8,  kaspaz-9, immunoglobulin bağlayıcı protein (BİP) ve C/EBP homolog protein (CHOP) antikorlarının ekspresyon düzeylerini belirlemek için imnnünositokimya analizi, apoptoza giden hücrelerin sayısını değerlendirmak için Anneksin-V ile flow sitometri analizi kullanılmıştır. 
Çalışma sonucunda; zerdeçal, zencefil, meyan kökü ekstrelerinin tek başına uygulandığı hücrelerde hücre çoğalmasını %50 oranında inhibe eden doz (IC50) konsantrasyonları hücrelerin canlılığını azaltmıştır. Bitki ekstrelerinin uygulandığı konsantrasyon ve süreler arttıkça HepG2 hücre hattı üzerinde inhibisyon etkisine sahip olduğu bulunmuştur. Hücrelerin canlılığı için kombinasyon indeksi analizi sonuçlarına göre, zerdeçal-zencefil ekstrelerinin ikili kombinasyonu, zerdeçal-meyan kökü ekstrelerinin ikili kombinasyonu ve zerdeçal-zencefil-meyan kökü ekstrelerinin üçlü kombinasyonu ile muamele edilen hücrelerde sinerjistik etki gözlenmiştir. Ekstrelerin tek başına, zerdeçal-zencefil ektrelerinin ikili kombinasyonu, zerdeçal-meyan kökü ekstrelerin ikili kombinasyonu ve ekstrelerin üçlü kombinasyonu halinde verilen hücrelerin apoptotik hücre sayısı, kontrol grubuna göre istatistiksel olarak anlamlı şekilde daha yüksek bulunmuştur (p<0.001).  Ekstrelerin tek başına, ikili ve üçlü kombinasyonları halinde uygulanan hücrelerin hepsinde kontrol grubuna göre kaspaz-3, kaspaz-9 ve BİP  antikorların ekspresyonunda belirgin bir artış görülmüştür (p<0.001).  
Sonuç olarak; zerdeçal, zencefil, meyan kökü ekstrelerinin HepG2 hücrelerin ölümünde, apoptoz dışında bir mekanizmanın, potansiyel olarak paraptozun da söz konusu olduğu gösterilmiştir. Ekstrelerin tek, ikili ve üçlü kombinasyonlarının apoptotik ve paraptotik etkileri farklı hücre hatları ve in vivo çalışmalarla desteklenmelidir. Bazı antitümöral ilaçlar, bozulmuş apoptotik yolaklara sahip kanser hücrelerini yok etmekte başarısız olur; paraptoz, bu tür hücreleri öldürmek için bir yol olabilir. Ayrıca kemoterapi için yeni bir potansiyel strateji olabilir. Bununla birlikte yeni bir anti-tümör hedefi olarak, tümör dokularında hücre paraptozisinin uyarılması, yalnızca apoptozla ilişkili ilaç direncinin üstesinden gelmekle kalmaz, aynı zamanda sinerjik terapötik etkiyi de güçlendirmektedir. 

Anahtar Kelimeler: Hücre; Karaciğer Kanser; Meyan Kökü; Zencefil; Zerdeçal.

Abstract:
The aim of this study was to investigate the cytotoxic, apoptotic and paraptotic effects of single, double and triple combinations of turmeric, ginger and licorice extracts on HepG2 cells. Experiments of the study were carried out in Erciyes University Genome and Stem Cell Center (GEN KÖK) Laboratory. Plant extracts were prepared in the Laboratory of Erciyes University, Faculty of Pharmacy, Department of Pharmacognosy.
Clonogenic and 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide (MTT)   tests to determine cytotoxicity after single, double, triple combinations of turmeric, ginger, licorice extracts were applied to HepG2 cell line, Talalay Chou combination index for quantitative evaluation of the effect of combinations of plant extracts,  caspase-3,  caspase-8,  caspase-9, immunocytochemistry analysis was used to determine the expression levels of Binding immunoglobulin protein (BİP) and C/EBP homologous protein (CHOP) antibodies, and flow cytometry analysis with annexin-V was used to evaluate the number of cells undergoing apoptosis. In cells where turmeric, ginger, licorice extracts were applied alone, concentration producing 50% growth inhibition (IC50) concentrations decreased the viability of the cells.
As a result of the study, the plant extracts had an inhibitory effect on the HepG2 cell line as the concentration and duration of application increased. According to the results of the combination index analysis for cell viability; a synergistic effect was observed in cells treated with the dual combination of turmeric-ginger extracts, the dual combination of turmeric-licorice extracts, and the triple combination of turmeric-ginger-licorice root extracts. The apoptotic cell count of the cells given alone, as a double combination of turmeric-ginger extracts, double combination of turmeric licorice extracts and triple combination of extracts was statistically significantly higher than the control group (p<0.001).  A significant increase in the expression of Caspase-3, Caspase-9 and BİP antibodies was observed in all cells treated with the extracts alone, in double and triple combinations, compared to the control group (p<0.001).  
As a result, a mechanism other than apoptosis, potentially paraptosis, is involved in the death of HepG2 cells from turmeric, ginger and licorice extracts. The apoptotic and paraptotic effects of single, double and triple combinations of extracts should be supported by different cell lines and in vivo studies. Some antitumoral drugs fail to destroy cancer cells with impaired apoptotic pathways; paraptosis may be a way to kill such cells. It may also provide a new potential strategy for chemotherapy. However, as a novel anti-tumoral target, induction of cell paraptosis in tumor tissues not only overcomes apoptosis-associated drug resistance, but also enhances the synergistic therapeutic effect.

Keywords: Cell; Ginger; Licorice Root; Liver Cancer; Turmeric.