Timolün Türkiye'den izole edilen Leishmania tropıca üzerine antıleıshmanıal etkisi
Antileishmanial effect of thymol on Leishmania tropica isolated from Turkey
Yazar: TÜLAY AKSOY
Danışman: PROF. DR. ALİ AHMET KİLİMCİOĞLU
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Parazitoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Parazitoloji = Parasitology

Özet:
Amaç: Kutanöz leishmaniasis (KL), Leishmania türü protozoon parazitlerin oluşturduğu, deride uzun süren nodülo-ülseratif yaralarla seyreden atrofik skarlarla iyileşen bir hastalık tablosudur. KL tedavisinde kullanılan ilaçların maliyetinin ve toksik etkisinin yüksek olması ile kullanılan ilaçlara karşı direnç gelişmesi gibi nedenler tedavide kullanılabilecek etkili antileishmanial aktiviteye sahip, aynı zamanda konakçı hücrelerin adaptif bağışıklık sistemini uyaran yenilikçi terapötik ajanların araştırılması gerektiğini düşündürmüştür. Bu çalışmada, timol etken maddesinin Türkiye'den izole edilen Leishmania tropica'ya karşı in vitro ve ex vivo deneysel modellerde antileishmanial etkinliğinin ve immünomodülatör özelliğinin araştırılması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Manisa ilimizden KL'li bir hastadan izole edilen ve Manisa Celal Bayar Üniversitesi Tıp Fakültesi Parazit Bankasında saklanan Leishmania izolatı, ITS1 problu gerçek zamanlı PCR testi uygulanarak yapılan tür tayini sonucunda Leishmania tropica (MHOM/TR/2012/CBCL-LT) olarak saptanmıştır. Timol etken maddesinin sitotoksik aktivitesi (CC50) CellTiter-Glo yöntemi ile in vitro antipromastigot aktivitesi ise (IC50promastigot) CellTiter-Glo ve hemositometri yöntemleriyle saptanmıştır. Timolün ex vivo antiamastigot aktivitesi (IC50amastigot) Giemsa boyalı preparatların mikroskobik incelenmesi ve parazit kurtarma ve dönüştürme deneyi ile belirlenmiştir. Sitokin sekresyonları (IFN-γ, IL-4, IL-10 ve IL-12) ise ELISA yöntemiyle değerlendirilmiştir. Elde edilen CC50, IC50promastigot ve IC50amastigot değerleri kullanılarak seçicilik indeks (SI) değerleri hesaplanmıştır.
Bulgular: Timol etken maddesinin CC50 değeri 160,7 μM/mL olup sitotoksik aktivite göstermemiştir. L. tropica promastigotları üzerine in vitro antileishmanial aktivitesi (IC50promastigot) 79,41 μM/mL, L. tropica amastigotları üzerine ex vivo antileishmanial aktivitesi (IC50amastigot) 105,2 μM/mL olarak saptanmıştır. CC50, IC50(promastigot) ve IC50(amastigot) değerleri kullanılarak hesaplanan SI değerleri; L. tropica promastigotları ve amastigotları için sırasıyla 2,02 ve 1,53 olarak belirlenmiştir. Ayrıca L. tropica ile enfekte THP-1 makrofaj hücrelerine kıyasla timol etken maddeleri uygulanan enfekte THP-1 makrofaj hücrelerinde IFN-γ ve IL-12 sitokinlerinde bir artış gözlenirken, IL-4 ve IL-10 sitokinlerinde bir azalış gözlenmiştir.
Sonuçlar: Timol bileşiğinin Leishmania tropica'ya karşı antileishmanial aktivite göstermesi, timolün klinik kullanımda potansiyel bir ajan olarak daha fazla araştırılması için uygun bir aday olduğunu göstermektedir. Timolün immünomodulatör özellikleri, timolü leishmaniasis tedavisinde yeni ve etkili bir seçenek olarak öne çıkarmaktadır. Bu durum leishmaniasis tedavisinde kullanılabilecek yeni ilaçların geliştirilmesinde önemli ve umut verici bir adım olarak değerlendirilmektedir.

Abstract:
Objective: Cutaneous leishmaniasis (CL) is a clinical manifestation characterized by long-lasting nodulo-ulcerative wounds and healing with atrophic scars caused by protozoan parasites of the Leishmania species. The high cost and toxic effects of drugs used in the treatment of CL, along with the development of resistance to these drugs, have led to the necessity of investigating innovative therapeutic agents that possess effective antileishmanial activity while stimulating the adaptive immüne system of host cells. The aim of this study was to investigate the antileishmanial activity and immunomodulatory properties of the active substance thymol against Leishmania tropica isolated from Türkiye in in vitro and ex vivo experimental models.
Materials and Methods: The Leishmania isolate obtained from a CL patient in Manisa province, stored in the Parasite Bank of Manisa Celal Bayar University Faculty of Medicine, was identified as Leishmania tropica (MHOM/TR/2012/CBCL-LT) through species determination using real-time PCR with ITS1 primers. The cytotoxic activity (CC50) of thymol was determined using the CellTiter-Glo method, while the in vitro antileishmanial activity against L. tropica promastigotes (IC50promastigote) was evaluated using both CellTiter-Glo and hemositometry methods. The ex vivo antileishmanial activity against L. tropica amastigotes (IC50amastigote) was determined through microscopic examination of Giemsa-stained preparations, parasite rescue and transformation assay. Cytokine secretions (IFN-γ, IL-4, IL-10, and IL-12) were evaluated using the ELISA method. Selectivity index (SI) values were calculated using obtained CC50, IC50promastigote, and IC50amastigote values.
Results: The CC50 value of thymol was determined to be 160.7 μM/mL, indicating no cytotoxic activity. The in vitro antileishmanial activity against L. tropica promastigotes (IC50promastigote) was found to be 79.41 μM/mL, while the ex vivo antileishmanial activity against L. tropica amastigotes (IC50promastigote) was 105.2 μM/mL. The calculated SI values using CC50, IC50promastigote, and IC50promastigote values were determined to be 2.02 and 1.53 for L. tropica promastigotes and amastigotes, respectively. Additionally, compared to THP-1 macrophage cells infected with L. tropica alone, an increase in IFN-γ and IL-12 cytokines was observed in infected THP-1 macrophage cells treated with thymol, while a decrease was observed in IL-4 and IL-10 cytokines.
Conclusion: The demonstration of antileishmanial activity of thymol against L. tropica positions it as a potential candidate for further investigation as a therapeutic agent in CL. The immunomodulatory properties of thymol highlight it as a novel and effective option in the treatment of leishmaniasis. This is regarded as a significant and promising step in the development of new drugs that can be used in the treatment of leishmaniasis.