Goji berry meyvesinin karnitin gıda takviyesi ile birlikte kullanımının araştırılması
The investigation of the use of goji berry fruit with the food supplement carnitine
Yazar: HANIYEH BEHROUZIZAD
Danışman: PROF. DR. AYHAN BİLİR
İstanbul Aydın Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Güvenliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics ; Biyokimya = Biochemistry ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Amaç: Diyetten elde edilen ya da böbrekte, karaciğere ve beyindeki lizin ve metioninden endojen olarak sentezlenen bir yardımcı faktör olan L-karnitin (LK), uzun zincirli yağlı asitlerini (YA'ler), sitrik asit döngüsü üzerinden ATP üretimi için mitokondriyal matriste taşır. YA'lerinin blokajına bağlı olan tedavi uygulamaları,  LK seviyelerindeki düşüş, kanser regresyonuna yol açar. Akut miyeloid lösemi (AML) dahil olmak üzere çeşitli kanser tiplerine tekli veya kombinasyon halinde LK uygulanması, apoptozun indüksiyonu yoluyla inhibisyon etkisi gösterir. Bununla birlikte LK'nın kansere neden olduğu ve kanser hücrelerini tedavilerin verdiği zarardan koruduğu hakkında bazı tartışmalı çalışmalar da bulunmaktadır. Bir Çin tıbbi gıda takviyesi olan antioksidan ve apoptotik etki gösteren Goji berry (GB)  lösemi de dahil olmak üzere çeşitli kanser türlerini önlemek veya tedavi etmek için kullanılmaktadır. Çalışmamızda, GB ve LK'nin tek başına ve birlikte kullanımının kronik miyeloid lösemi (KML) üzerindeki etkisini sinyal iletim yolu ile birlikte araştırmayı hedefledik.
Gereç ve yöntem: Antioksidan kapasiteleri bilinen GB meyvelerinin ekstraktları, K562 lösemi hücrelerine tekli olarak ve LK ile birlikte 72 saat boyunca uygulanmıştır. Bu uygulamaların etkileri, hücre sayısı, hücre canlılığı ve apoptotik hücre oranı (flow sitometri), apoptotik (Kaspazlar-3,8,9, bax) ve anti-apoptotik (bcl-2) proteinlerin (ELIZA) seviyeleri ile belirlendi. Anova testi kullanıldı ve p <0.05 istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.
Bulgular: Hücre sayısında ve canlılığında en yüksek azalma kombinasyon grubunda bulundu (PGB+LK <0.05). Kombinasyon grubu, apoptotik hücre oranında en yüksek artışla uyumlu olarak kaspazlar-3,8 seviyelerinde de en yüksek artışa neden oldu (PGB + LK <0.05).  GB, kombinasyon grubundan sonra hücre sayısı ile birlikte hücre canlılığını bax düzeyleri ile birlikte kaspaz-9'daki en yüksek artış ve bcl-2 düzeylerinde en yüksek azalma ile kaspaz-3 düzeylerini artırarak etkili olarak azalttı (PGB <0.05).  LK,  hücre sayısı üzerinde en düşük inhibisyon etkiyi en yüksek hücre viabilitesi ile birlikte gösterdi (PLK<0.05). LK, kaspaz-3,8 seviyelerindeki en düşük artış ile apoptotik hücre oranındaki en düşük artışa neden oldu (PLK <0.05).
Sonuç: Bu çalışmada, GB ve LK'nin sırasıyla intrinsik ve ekstrinsik apoptoz yoluyla KML hücrelerinde proliferasyonu inhibe edici bir etkiye sahip olduğu saptanmıştır. Buna ek olarak, ilk defa GB ile kombine edilmiş LK'nın, ekstrinsik apoptozdaki artış yolu ile sinerjik bir etkisi olduğuda gösterildi.  

Anahtar Kelimeler: Goji berry, L-Karnitin, Kronik Myeloid Lösemi, Yağ asidi, Apoptoz.

Abstract:
Objective: A co-factor L-carnitine (LC) obtained from the diet or synthesized endogenously from lysine and methionine in the kidney, liver and brain transports long-chained fatty acids (FAs) into the mitochondrial matrix for ATP generation via the citric acid cycle. The treatment modalities dependent on the blokage of FAs, i.e. the decrease in LC levels, lead to cancer regression. The application of LC in single or in combination to several cancer types including acute myeloid leukemia (AML) shows inhibitory effect via the induction of apoptosis.  However, there are also some controversial studies on LC causing cancer and protecting cells from the deterioration of therapies. A Chinese medical dietary supplement as Goji berry (GB) with an antioxidant and apoptotic effect is used to prevent or treat various cancer types including leukemia. In our study, we targeted to investigate the effects of GB and LC in single and in combination with each other on chronic myeloid leukemia (CML) with their signal transduction pathway.
Materials and methods: Antioxidant capacity known GB fruits' extracts were applied to K562 leukemia cells in single and in combination with LC for 72 h.  The effects of these applications were determined by cell number, cell viability and apoptotic cell rate (flow cytometry), the levels of apoptotic (Caspases-3,8,9, bax)  and anti-apoptotic (bcl-2) proteins (ELISA). Anova test was used and p<0.05 was accepted statistically significant.
Results: Highest decrease at cell number and viability were found at the combination group (PGB+LC<0.05).  The combination group led to the highest increase in apoptotic cell rate in concomitant with the highest increase in the levels of caspases-3,8 (PGB+LC<0.05). GB decreased cell number with cell viability potently after the combination group through the increase of caspase-3 levels via the highest increase in caspase-9 with bax levels and the highest decrease in bcl-2 levels (PGB<0.05). LC showed the lowest inhibitory effect on cell number with the highest cell viability (PLC<0.05). LC led to the lowest increase in apoptotic cell rate through the lowest increase in the levels of caspases-3,8 (PLC<0.05).
Conclusion: In the current study, it's detected that GB and LC have a proliferation inhibitory effect on CML cells via intrinsic and extrinsic apoptosis,  respectively. In addition to this, it's shown firstly that GB combined with LC shows a synergistic effect through the increase in extrinsic apoptosis.  

Keywords: Goji berry, L-Carnitine, Chronic Myeloid Leukemia, Fatty acids, Apoptosis.