İnsan kolon kanseri hücrelerinde clitocybe nebularis'in hücre döngüsü üzerine etkisi
Effect of clitocybe nebularis on the cell cycle in human colon cancer cells
Yazar: OKAN ONAR
Danışman: PROF. DR. ÖZLEM YILDIRIM ; DR. ÖĞR. ÜYESİ PELİN TELKOPARAN AKILLILAR
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) = Reverse transcription polimerase chain reaction ; Hücre döngüsü = Cell cycle ; Kolon neoplazmları = Colonic neoplasms ; Mantarlar = Fungi ; mRNA = mRNA

Özet:
Kolorektal kanser, insidansı ve mortalitesi dünya genelinde en yüksek beş kanser türü arasındadır. Cerrahi, kemoterapi ve bunların kombinasyonu halen hastalığın tedavisi için kullanılan ana seçeneklerdir. 5-Fluorourasil (5-FU), kolorektal kanserin tedavisi için önemli bir antikanser ajan olmasına rağmen, ilaç direnci ve doza bağlı yan etkileri tedavinin etkinliğini sınırlamaktadır. Bu nedenle, 5-FU'nun etkinliğini artırmak için etkili ve düşük toksisiteye sahip yeni farmasötiklerin geliştirilmesi oldukça önemlidir. Günümüzde kemoterapötik ajanları destekleyebilecek etkili ve toksik olmayan doğal bileşiklere yönelik artan bir ilgi vardır. Bu nedenle doğal ürünlerden yeni öncü bileşiklerin keşfi için birçok çalışma yapılmaktadır. Bu bağlamda mevcut çalışma ile, Clitocybe nebularis mantarından (CN) elde edilen etanolik özütün HT-29 insan kolon kanseri hücreleri üzerindeki sitotoksik aktivitesi ve potansiyel moleküler etki mekanizmaları in vitro ortamda detaylı olarak incelenmiştir. Ayrıca CN özütünün kolon kanseri tedavisinde kullanılan antimetabolit kemoterapötik ajan 5-FU'nun anti-kanser etkinliğini artırma yeteneği ve olası etki mekanizması da araştırılmıştır. Sonuçlarımız, CN özütünün kolon kanseri hücreleri üzerinde seçici sitotoksik aktiviteye sahip olduğunu göstermektedir. CN ve 5‑FU kombinasyonu ile HT-29 hücreleri üzerindeki sitotoksik aktiviteleri, tek başına kullanımlarına göre önemli ölçüde artmıştır. Ayrıca CN ve 5-FU kombinasyonu, S fazında hücre döngüsünün durdurulması aracılığıyla da sinerjik antikanser etkinlik göstermiştir. Bulgularımız, CN özütünün hücre proliferasyonunu inhibe ederek ve S fazında hücre döngüsü durmasını indükleyerek 5-FU ile sinerjistik bir etkiye sahip olduğunu göstermektedir. Sonuçlar ayrıca CN özütü uygulaması sonucunda p21, p27 ve p53 ekspresyon seviyelerinin arttığını da göstermektedir. Bu nedenle mevcut çalışma CN özütünün kolorektal kanser tedavisinde tamamlayıcı bir tedavi seçeneği olabileceği konusunda umut verici kanıtlar sağlamaktadır.

Abstract:
Colorectal cancer (CRC) incidence and mortality rates are among the five highest of all cancer types worldwide. Although 5-Fluorouracil (5-FU) is an important anticancer agent for the treatment of CRC, drug resistance and side effects limit the effectiveness of the treatment. Therefore, it's important to develop new effective and low-toxic pharmaceuticals to increase the efficacy of 5-FU. Today, there is a growing interest in effective and low-toxic natural compounds to support chemotherapeutic agents. For this reason, many studies are carried out for the discovery of new precursor compounds from natural products. In this study, the cytotoxic activity of the ethanolic extract obtained from the Clitocybe nebularis mushroom (CN) on HT-29 cells and its potential molecular mechanisms of action were investigated in detailed in vitro. In addition, the ability of CN to increase the anti-cancer activity of the antimetabolite chemotherapeutic agent 5-FU used in the treatment of CRC, and its possible mechanism of action were also investigated. Our results showed that CN extract has selective cytotoxic activity on colon cancer cells. With the combination of CN and 5‑FU, their cytotoxic activity on HT-29 cells was significantly increased compared to their use alone. Our findings displayed that CN has a synergistic effect with 5-FU by inhibiting cell proliferation and inducing cell cycle arrest in the S phase. In addition, p21, p27, and p53 expression levels were significantly increased after CN treatment. Therefore, the current study provides promising evidence that CN extract may be a complementary therapy in the treatment of CRC.