Phlomoides moluccelloides (Bunge) Salmaki bitki ekstraktlarının in vitro terapötik potansiyelinin araştırılması
Investigation of in vitro therapeutic potential of Phlomoides moluccelloides (Bunge) Salmaki plant extracts
Yazar: ANFAL IZALDEEN MUTAR ALKATEEB
Danışman: DOÇ. DR. YASEMİN ÇELİK ALTUNOĞLU
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Günümüzde modern tıpta kullanılan birçok ilacın temelini şifalı bitkiler oluşturmaktadır. Bu nedenle daha önce çalışılmamış endemik bitki türlerinin biyolojik aktivitelerinin araştırılması ve literatüre kazandırılması önemlidir. Bu tez, Phlomoides moluccelloides (Bunge) Salmaki'nin toprak üstü ve kök bölümlerine ait metanol (MeOH) ve infüzyon ekstraktlarının antibakteriyel, anti-quorum sensing ve antiproliferatif aktivitelerini belirlemeyi amaçlamıştır. Antiproliferatif aktivite, MTT testi kullanılarak HeLa, MCF-7 ve MDA-MB-231 kanser hücre kültürü hatlarında araştırılmıştır. Ekstraktların minimal inhibitör konsantrasyon (MİK) değerleri, sıvı mikrodilüsyon yöntemi kullanılarak bir takım referans bakteri suşlarına karşı değerlendirilmiştir. Ekstraktların anti-quorum sensing aktiviteleri, Pseudomonas aeruginosa PAO1 ve Chromobacterium violaceum ATCC 12472 bioraportör suşlarında viyolasin ve piyosiyanin pigment üretiminin inhibisyonu, biyofilm formasyonunun inhibisyonu ve yayılma hareketliliğinin (swarming motilite) inhibisyonu üzerine test edilmiştir. Kullanılan tüm ekstraktlar, MCF-7 hücre hattına karşı doza bağımlı antiproliferatif aktivite gösterirken, yalnızca toprak üstü kısmının MeOH ekstraktı HeLa ve MDA-MB-231 hücre hatlarına karşı doza ve zamana bağlı antiproliferatif aktivite göstermiş olup, toprak üstü kısmının infüzyon ekstraktı ise HeLa hücre hattına karşı doza ve zamana bağlı antiproliferatif aktivite sergilemiştir. En etkili sonuç, 48. saatte MCF-7 hücre hattında toprak üstü kısma ait MeOH ekstraktı için (IC50 = 875,7 µg/mL) belirlenmiştir. Tüm ekstraktların test edilen bakterilere karşı minimal inhibitör konsantrasyon (MİK) değerleri> 2000 µg/mL olarak tespit edilmiştir. Ekstraktların hepsinin P. aeruginosa PAO1'in swarming hareketliliğini kısmen inhibe ettiği belirlenmiştir. Ayrıca toprak üstü kısma ait MeOH ekstraktı, bakteri üremesini durdurmadan piyosiyanin üretimini %81,7 oranında engellemiştir. Biyofilm oluşumu ve viyolasin pigmentlerinin üretimi söz konusu olduğunda ise ekstraktlar önemli bir inhibe edici etki göstermemiştir. Bulgular, P. moluccelloides'in kanser hücreleri üzerinde antiproliferatif bir etkiye ve iyi bir anti-quorum sensing ajanı olma potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Bu biyolojik aktivitelere sebep olan mekanizmaların aydınlatılması için ileri analizlerin gerçekleştirilmesi önerilmektedir

Abstract:
Medicinal plants form the basis of many drugs used in modern medicine today. Therefore, it is important to examine the biological activities of endemic plant species that have not been studied before and bring them to the literature. This thesis focused to define the antibacterial, anti-quorum sensing, and antiproliferative features of methanol (MeOH) and infusion extracts of the aerial and root fragments of Phlomoides moluccelloides (Bunge) Salmaki. The antiproliferative activity was investigated on HeLa, MCF-7, and MDA-MB-231 cancer cell lines using the MTT test. The minimal inhibitory concentration (MIC) ratios of the extracts were analysed against reference bacterial strains using the broth microdilution assay. Anti-quorum sensing effects of the extracts were examined on inhibition of violacein and pyocyanin pigments production, suppression of biofilm formation, and inhibition of swarming motility in Pseudomonas aeruginosa PAO1 and Chromobacterium violaceum ATCC 12472 bioreporter strains.  All extracts had dose-dependent antiproliferative activity against the MCF-7 cells, whereas only the MeOH extract of the aerial part had dose- and time-dependent antiproliferative activity against HeLa and MDA-MB-231 cancer cells. In addition, the infusion extract of the aerial part had dose- and time-dependent antiproliferative activity against the HeLa cell line. The most potent result was determined for the MeOH extract of aerial part on the MCF-7 cells at the 48th hour of the application (IC50 = 875.7 µg/mL). The minimal inhibitory concentration (MIC) ratios of all extracts against the tested bacteria were > 2000 µg/mL. Every extract partially suppressed the swarming motility of P. aeruginosa. Besides, MeOH extract of the aerial part restricted pyocyanin production by 81.7% without affecting bacterial growth. As far as biofilm formation and production of violacein pigments were concerned, the extracts exhibited no significant inhibitory effects. The findings displayed that P. moluccelloides have an antiproliferative effect on cancer cells and may be a good anti-quorum sensing agent. Further analyzes are recommended to solve the mechanisms that cause these biological activities.