Bazı tıbbi bitkisel aromatik yağların kolorektal kanser hücre hatlarında apoptotik etkilerinin araştırılması ve potansiyel hedef gen ekspresyonlarının belirlenmesi
Investigation of the apoptotic effects of some medicinal herbal aromatic oils on colorectal cancer cell lines and determination of potential target gene expressions
Yazar: BURCU BAL
Danışman: DOÇ. DR. ERCAN ÇAÇAN
Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Genetik = Genetics ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Aromatikler = Aromatics ; Esansiyel yağlar =   ; Kekik yağı = Thyme oil ; Kolorektal neoplazmlar = Colorectal neoplasms

Özet:
Son yıllarda, gelişmekte olan ülkelerde kolorektal kanser insidansı ve ölüm oranı artış
göstermektedir. Bu durum kolorektal kanserini, dünyada en sık rastlanılan üçüncü kanser
türü yaparken, ölüme neden olan kanserler arasında ikinci sırada yerini korumasını
sağlamaktadır. Kolorektal kanser hastalarına cerrahi, kemoterapi ya da radyasyon
tedavisi gibi tedaviler uygulansa dahi metastaz veya tekrar nüksler meydana
gelebilmektedir. Dolayısıyla kanser patogenezi üzerinde yapılan çalışmalarda, etkili
sonuç verebilecek alternatif tedavi yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu alternatif
tedavi yöntemlerinden biri de tıbbi bitkilerden elde edilen doğal biyoaktif bileşiklere/
fitokimyasallara sahip esansiyel yağlar olarak görülmektedir. Esansiyel yağlar içerdikleri
birçok biyoaktif bileşikler sayesinde antimikrobiyal, antiviral, antifungal gibi çeşitli
biyolojik aktivite gösterdikleri bildirilmektedir. Bu tez çalışmasında, karanfil ve kekik
esansiyel yağlarının kolorektal kanser hücre hatları (HCT-116 ve SW620) üzerindeki
apoptotik etkilerin araştırılması hedeflenmiştir. Kolorektal kanserin patogenezi oldukça
kompleks olduğundan inflamasyonda ve apoptoziste rol oynayan genlerin ekspresyon
düzeyleri bu süreci etkileyebilmektedir. Dolayısıyla, bu tez çalışmasında apoptosis ve
inflamasyonda etkili olan bazı genlerin (COX-2, BCL-2, FAS, DR4 ve DR5) ekspresyon
seviyeleri incelendi. Bu amaç doğrultusunda, öncelikli olarak hücre canlılığı MTT testi
ile belirlenirken, gen expresyon seviyeleri qRT-PCR ile belirlendi. Elde edilen verilere
göre, uygulanan her iki esansiyel yağ konsantrasyona bağlı olarak sitotoksik etki gösterdi.
Uygulanan esansiyel yağlardan karanfil, kekik esansiyel yağına göre HCT-116 hücre
hattında daha fazla sitotoksisite gösterirken kekik esansiyel yağı ise karanfile göre
SW620 hücre hattında daha fazla sitotoksisite göstermiştir. Buna ek olarak esansiyel 
yağların HCT-116 ve SW620 hücre hatları üzerinde apoptozu inhibe edici BCL-2 ve
COX-2 genlerin ekspresyon seviyelerinde azda olsa bir düşüş gözlemlendi ancak bu
değişimin istatistiksel olarak anlamlı olmadığı analiz edildi. Öte taraftan, kekik esansiyel
yağının pro-apoptotik gen olan DR4 ekspresyon seviyelerini her iki kolorektal kanser
hücre hatlarında anlamlı bir şekilde arttırdığı, buna ek olarak HCT-116'da FAS
ekspresyonunu indükleyebildiği ortaya koyuldu. Sonuç olarak, mevcut çalışmada
kullanılan esansiyel yağlardan kekik esansiyel yağın karanfile kıyasla kolorektal kanseri
üzerinde potansiyel apoptotik etkileri olduğu ve kanser tedavisinde rol oynayabileceği
ortaya koyuldu. Ancak karanfil ve kekik esansiyel yağlarının aktif bileşikleri tanımlamak
ve etkinliklerini çözümlemek için daha ileri çalışmaların gerekli olduğunu ifade etmek
gerekir.

Abstract:
In recent years, the incidence and death rate of colorectal cancer has increased in developing countries. This makes colorectal cancer the third most common type of cancer in the
world while keeping it the second most common cause of death among cancers. Although
treatments such as surgery, chemotherapy or radiation therapy are useful to treat colorectal cancer patients, metastases or recurrences may still take place. Therefore, there is a
need for alternative treatment methods that can give effective results in cancer pathogenesis studies. One of these alternative treatment modalities is known as essential oils with
natural bioactive compounds/phytochemicals which are obtained from medicinal plants.
It is reported that essential oils show various biological activities such as antimicrobial,
antiviral and antifungal due to the many bioactive compounds they contain. In this thesis,
it was aimed to investigate the apoptotic effects of clove and thyme essential oils on the
colorectal cancer cell lines (HCT-116 and SW620). Since the pathogenesis of colorectal
cancer is quite complex, the expression levels of genes that play a role in inflammation
and apoptosis may affect this process. In this thesis study, the expression levels of some
genes (COX-2, BCL-2, FAS, DR4 and DR5) that are effective in apoptosis and inflammation were examined. For this purpose, cell viability was determined by MTT test and gene
expression levels were determined by qRT-PCR. According to the obtained data, both
essential oils that applied showed dose-dependent cytotoxic activities. Clove essential
oils showed more cytotoxicity than thyme essential oil. In addition, essential oils treatment slightly decrease the expression levels of apoptosis-inhibiting gene BCL-2 and
COX-2 genes in HCT-116 and SW620 cell lines, but this change was not statistically
significant. On the other hand, it was revealed that thyme essential oil significantly increased the expression levels of the pro-apoptotic gene DR4 in both colorectal cancer cell
lines, in addition, it was able to induce FAS expression in HCT-116. As a result, it was
revealed that thyme essential oil, one of the essential oils used in the current study, has
potential apoptotic effects on colorectal cancer compared to clove and may play a role in
cancer treatment. However, it should be stated that further studies are required to identify
the active compounds of clove and thyme essential oils and to analyze their efficacy.