Walterinnesia morgani zehrinin SHSY5Y ve U87MG sinir hücre hatları üzerindeki sitotoksisitesinin, CXCR-4 yüzey reseptör ekspresyonu ve Na+/K+-ATPaz aktivitesine etkisinin araştırılması
Research on the effect of cytotoxicity on SHSY5Y and U87MG nerve cell lines, CXCR-4 surface receptor expression and Na+/ K+ -ATPase activity of Walterinnesia morgani snake venom
Yazar: ÇİĞDEM ÇELEN
Danışman: DOÇ. DR. AYŞE NALBANTSOY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Yılan zehirleri çok çeşitli toksin, enzim, büyüme faktörü, aktivatör ve inhibitör içeren geniş kapsamda biyolojik aktiviteye sahiptir. Kalbin hareketi, kan dolaşımı, zarların geçirgenliği, sinirlerin ve kasların işlevi  gibi hayati süreçlere etkili oldukları bilinmektedir. Çöl kobrası olarak bilinen W. Morgani yılan zehri, kanser ve nörodejeneratif hastalıklar için etki potansiyeline sahip nörotoksik maddeler içermektedir. 
Çalışma kapsamına W. morgani zehrinin sitotoksik etkileri SHSY5Y, U87MG, HeLa, MCF-7, HEK-293, A549, mPanc-96, Vero ve PC3 kanser hücre hatları üzerinde MTT testi ile belirlenmiştir. Yapılan MTT testi sonucu hesaplanan IC50 değerleri baz alınarak zehrin apoptoz, aktif kaspaz-3 ve hücre döngüsü üzerindeki etkileri flow sitometri analizleri ile belirlenmiştir. U87MG ve SHSY5Y hücre çizgileri üzerinde akış sitometrisi analizi ile farklı konsantrasyonlarda W. morgani ham zehri (IC50 ve 2xIC50) ile muamele edildikten sonra CXCR-4 ve Na+ / K+ -ATPaz aktivitesi belirlenmiştir. Ayrıca, Na+ / K+ -ATPaz aktivitesi üzerindeki zehir etkisi, western blot analizi ile doğrulanmıştır. Ayrıca, kolonal insan barsak kanseri hücrelerinde (CaCo-2), TEER (Transephitelial Electrical Resistance) değişimi belirlenmiştir. 
Sitotoksisite testi sonuçlarına göre SHSY5Y ve U87MG hücrelerinin IC50 değerleri sırasıyla 1.02 ve 5.53 μg/ml olarak belirlenmiştir. Flow sitometri analizleri, W. morgani zehrinin SHSY5Y ve U87MG hücrelerinde Na+/K+ -ATPaz aktivitesi kapsamında inhibitör etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Western blot analizleri de doza bağımlı bir şekilde bu sonucu doğrulamaktadır. Ayrıca, W. morgani yılan zehrinin monolayer CaCo-2 hücrelerinde TEER değerlerini azaltarak zar geirgenliğini artırdığı belirlenmiştir. Sonuç olarak W. morgani yılan zehrinin nöronal hücrelerde membran geçirgenliği üzerinde etkili olduğu belirlenmiş olup detaylı çalışmalarda etkin peptid/protein belirlenecektir.

Abstract:
Snake venom is a complex of many substances, including toxins, enzymes, growth factors, activators, and inhibitors, with a wide spectrum of biological activities and designed to affect vital processes, such as the function of nerves and muscles, the action of the heart, the circulation of the blood, and the permeability of membranes. The desert cobra W. Morgani venom contains highly neurotoxic and effective substances for cancer and neurodegenerative diseases. For this purpose, cytotoxic effects of W. morgani venom were determined on SHSY5Y, U87MG, Hela, MCF-7, HEK-293, A549, mPanc-96, Vero and PC3 cancer cell lines by MTT assay. Na+/K + -ATPaz activity was determined following treatment with different concentrations of W. morgani crude venom (IC 50 and 2xIC 50 ) by flow cytometry analysis on U87MG and SHSY5Y cell lines. Also, the venom effect on Na+/K + -ATPaz activity was performed via western blot analysis after cells exposure with different venom concentrations. Additionally, change of TEER (Transephitelial Electrical Resistance) values was determined in cultured colonal human intestinal cancer cells (CaCo-2). According to the cytotoxicity results, IC 50 values were determined as 1.02 and 5.53 µg/ml by MTT assay against SHSY5Y and U87MG cell, respectively. Flow cytometry analyses were shown that W. morgani venom triggered inhibition on Na + /K + -ATPaz activity in SHSY5Y and U87MG cells. Western blot analysis exhibited inhibition of Na + /K + -ATPaz in a dose dependent manner. Also, W. morgani crude venom reduced TEER values of CaCo-2 cell lines with increased membrane permeability. Further detailed investigations need to focus on isolation of active peptide from W. morgani venom.