Aronya ekstraktı ile biyosentezlenen gümüş nanopartiküllerin kolon kanseri hücrelerinde potansiyel teranostik etkilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the potential theranostic effects of silver nanoparticles biosynthesized with aronia extract in colon cancer cells
Yazar: DAMLA ŞATANA
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ŞÜKRİYE YEŞİLOT
Burdur Mehmet Akif Ersoy Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Sağlık ve Biyomedikal Bilimler (Disiplinlerarası) Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Aronya (Aronia melanocarpa), içerdiği polifenolik bileşenler ve yüksek biyolojik aktiviteleri nedeniyle en zengin antioksidan kaynaklarından biridir. Metalik nanopartiküllerin (NP'ler) bitki aracılı biyosentezi, bitkide bulunan organik fonksiyonel grupları içeren biyomoleküller aracılığıyla gerçekleşir. Bu çalışmada, aronya sulu ekstraktı kullanılarak gümüş nanopartiküllerin sentez ve karakterizasyonunun gerçekleştirilmesi ve HT29 kolon kanseri hücrelerinde potansiyel teranostik etkilerinin değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Aronya ekstraktı kullanılarak sentezlenen gümüş nanopartiküllerin (A-AgNP) karakterizasyonu UV, FE-SEM, TEM ve EDX gibi yöntemlerle değerlendirilmiştir. Pembeden kahverengine renk değişimi AgNP'lerin sentezinin göstergesi olup, UV spektrum taramasında 427 nm'de güçlü bir absorpsiyon piki gözlenmiştir. TEM ve FE-SEM analizleri A-AgNP'lerin küçük boyutlu (~20 nm) ve küresel bir yapıya sahip olduğunu ortaya koymaktadır. A-AgNP'ler EDX analizinde 3 keV'de karakteristik bir absorbsiyon zirvesi sergilemiştir. MTT analizi sonuçları ise, A-AgNP'lerin (0-200 μg/mL)  48 saatlik inkübasyonun sonunda HT29 hücrelerinde doza bağımlı olarak hücre canlılığında azalmayı sağladığını göstermiştir (IC50:5,59 μg/mL). Western blot analizlerinde A-AgNP uygulanan HT29 hücre lizatlarında DNA hasarına işaret eden p-H2AX bandı belirgin olarak gözlenirken, A-AgNP uygulamasının p-H2AX protein ekspresyonu üzerindeki etkisinin kontrole kıyasla yaklaşık %55 daha yüksek olduğu gözlenmiştir. A-AgNP'lerin (50-4000 µg/mL) DPPH serbest radikal süpürme aktivitesi % inhibisyon değerleri %23,89-69,70 aralığında bulunmuştur. Hücre lizatlarında çalışılan oksidatif stress parametlerine (TAS-TOS) göre A-AgNP'lerin kontrole kıyasla güçlü antioksidan etkisi belirlenmiştir (p<0,01). Bu çalışmada yeşil sentez A-AgNP'lerin HT29 kanser hücreleri üzerindeki teranostik etkisi nedeniyle kolon kanseri tedavisi için potansiyel bir ajan olarak kullanılabileceği in vitro olarak gösterilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Aronia melanocarpa, Gümüş nanopartikül, HT29 insan kolon kanseri hücre hattı, Kolon kanseri, Teranostik etki

Abstract:
Aronia (Aronia melanocarpa) is one of the richest sources of antioxidants due to its polyphenolic compounds and high biological activities. Plant-mediated biosynthesis of metallic nanoparticles (NPs) occurs through biomolecules containing organic functional groups present in the plant. In the study, it was aimed to carry out the synthesis and characterization of silver nanoparticles using aronia aqueous extract and to evaluate their potential theranostic effects on HT29 colon cancer cells. The characterization of silver nanoparticles (A-AgNP) synthesized using aronia extract was evaluated by UV, FE-SEM, TEM and EDX methods. The color change from pink to brown is indicative of the synthesis of AgNPs, and a strong absorption peak at 427 nm was observed in the UV spectrum scanning. TEM and FE-SEM analyses reveal that A-AgNPs have a small size (~20 nm) and spherical structure. A-AgNPs exhibited a characteristic absorption peak at 3 keV in EDX analysis. MTT assay results showed that A-AgNPs (0-200 μg/mL) induced a dose-dependent decrease in cell viability in HT29 cells after 48 hours of incubation (IC50:5.59 μg/mL). In Western blot analyses, the p-H2AX band indicating DNA damage was clearly observed in HT29 cell lysates to which A-AgNP was applied, and it was observed that the effect of A-AgNP application on p-H2AX protein expression was approximately 55% higher than the control. The % inhibition values of DPPH free radical scavenging activity of A-AgNPs (50-4000 µg/mL) were found in the range of 23.89-69.70%. According to the oxidative stress parameters (TAS-TOS) studied in cell lysates, potent antioxidant effect of A-AgNPs was determined compared to the control (p<0.01). In the study, it has been demonstrated in vitro that green synthesis A-AgNPs can be used as a potential agent for colon cancer treatment due to their theranostic effect on HT29 cancer cells.
Keywords: Aronia melanocarpa, Colon cancer, HT29 human colon cancer cell line, Silver nanoparticle, Theranostic effect