Meme kanseri hücre dizisinde (MCF-7) oleuropein ve D vitamininin antiproliferatif, apoptotik ve antioksidan etkilerinin araştırılması
Investigation of antiproliferative, apoptotoic and antioxidant effects of oleuropeim and vitamin D on breast cancer cell lines (MCF-7)
Yazar: MURAT ARI
Danışman: PROF. DR. ASLIHAN BÜYÜKÖZTÜRK KARUL ; PROF. DR. SARHAN SAKARYA
Aydın Adnan Menderes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Apoptozis = Apoptosis ; Hücre dizisi = Cell line ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Oleuropein = Oleuropein ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; Vitamin D = Vitamin D

Özet:
Meme kanseri, kadınlarda en çok teşhis edilen kanser türü olup, dünya çapında kadınlarda ölüm sebepleri arasında ikinci sırada yer almaktadır. Bu kadar önemli bir sağlık sorununa çözüm bulunması amacıyla, tedaviye yönelik farklı çalışmalar yapılmakta ve farklı maddelerin bu hastalıklar üzerindeki etkileri yoğun bir şekilde araştırılmaktadır. Bu çalışmada meme kanseri hücre dizisinde (MCF-7) oleuropein ve D vitamininin hem ayrı ayrı hem de kombine kullanımının antiproliferatif, apoptotik ve antioksidan etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.  

Kemoterapötik ajanlar neoplastik hücreleri tahrip ederken bazı normal hücreler de bundan etkilenmekte ve bu durum çeşitli yan etkilere neden olmaktadır. Oleuropeinin güçlü bir antioksidan etki göstermesi, özellikle kanser tedavilerinde kullanılan ilaçların yan etkilerinin azaltılması ve reaktif oksijen türlerinin (ROS) seviyesini azaltması açısından önem teşkil etmektedir. D vitamininin, kalsiyum emilimi ve kemik sağlığı açısından önemli olduğu bilinmektedir. Ancak, son zamanlarda yapılan çalışmalarda D vitamininin meme kanseri hücresinin büyümesini kontrol ettiğini ortaya çıkarmakta ve epidemiyolojik çalışmalarda da D vitamininin düşük kanser riski ile bağlantılı olduğu ileri sürülmüştür.  Hatta D vitamininin antioksidan etki gösterdiğine dair çalışmalar da mevcuttur.
 
Çalışmada oleuropein ve D vitamininin IC50 değerlerini belirlemek için MCF-7 hücre dizisi üzerine oleuropeinin ve D vitamininin farklı konsantrasyonları uygulandı ve sitotoksik aktiviteleri 24, 48 ve 72. saatte WST-1 yöntemi kullanılarak belirlendi. Oleuropein ve D vitamininin 48. saatteki IC50 değerleri bulunduktan sonra hem oleuropein için, hem D vitamini için hem de oleuropein-vitamin D kombinasyonu için apoptotik etkileri belirlemek amacıyla anneksin 5 ve kaspaz 3/7 kiti kullanıldı. Biyokimyasal parametrelerin tayini için tanımlı IC50 dozları hücrelere uygulandıktan sonra hücre lizatları elde edildi. Bu numuneler ile öncelikle hücrenin protein düzeyi hesaplandı. Sonrasında TOS, TAS, OSİ, SOD, GPx aktivite tayini, MDA ve NO tayini yapıldı.

Sonuç olarak bu çalışmada doz ve zamana bağlı olarak oleuropeinin ve D vitamininin MCF-7 hücre proliferasyonunu azalttığını gözlemledik. Ayı zamanda elde ettiğimiz apoptoz artışı da bu proliferasyon inhibisyonunu açıklamaktadır. Elde ettiğimiz diğer bir veri olan antioksidan parametrelerin artışı da proliferasyonun inhibisyonunu ve apoptozun artışını desteklemektedir.  Ayrıca oleuropein ve D vitamininin kombine kullanımının güçlü bir sinerjetik etkisi olduğunu gözlemledik. Bu açıdan bakıldığında, MCF-7 hücrelerinde moleküler antikanserojenik mekanizmaları, tekli ya da kemoterapötik ajanlarla kombine çalışılarak, meme kanseri tedavisi için yeni kemoterapötik ve kemopreventif ajanların gelişimine önemli katkı sağlayacağı kanaatindeyiz.

Abstract:
Breast cancer is the most common female and the second most common cause of cancer death in women. In order to find a solution to such a serious health problem, different studies are being done for treatment and the effects of different substances on these diseases are being intensively investigated. The aim of this study was to investigate the antiproliferative, apoptotic and antioxidant effects of oleuropein and vitamin D both individually and in combination.

While chemotherapeutic agents destroy neoplastic cells, some normal cells are also affected, leading to a variety of side effects. Oleuropein has a strong antioxidant effect, which is especially important in reducing side effects of drugs used in cancer treatments and reducing reactive oxygen species (ROS) levels. It has been known that vitamin D is important for calcium absorbtion and bone health. However, recent studies have revealed that vitamin D modulates breast cancer cell growth and epidemiologic studies suggest increasingly that vitamin D may be associated with reduced breast cancer risk. There are even studies that show that vitamin D has an antioxidant effect.

In this study, different concentrations of oleuropein and vitamin D were applied on the MCF-7 cell lines to determine the IC50 values of oleuropein and vitamin D and cytotoxic activities were determined using the WST-1 method at 24, 48 and 72 h. After finding IC50 values of oleuropein and vitamin D at 48 hours, annexin V and caspase 3/7 kits were used to determine apoptotic effects for both oleuropein, both vitamin D and oleuropein-vitamin D combination. After determined IC50 dose was applicated to cells lysate were obtained for determination of of biochemical parameters. These samples first calculated the protein level of the cell. Subsequently, TOS, TAS, OSI, SOD, GPx, MDA and NO determinations were performed.

As a result, we have observed that oleuropein and vitamin D reduces cancer cell proliferation depending on dose and time. At the same time, apoptosis increases explain this inhibition of proliferation. The increase of antioxidant parameters, the other datum that we have obtained , has been supporting the proliferation inhibiton and induction of apoptosis. We also observed that the combined use of oleuropein and vitamin D is a strong synergetic effect. In conclusion, we consider that molecular anticarcinogenic mechanisms in MCF-7 cells, combined with single or chemotherapeutic agents, will significantly contribute to the development of new chemotherapeutic and chemopreventive agents for breast cancer treatment.