Capparis ovata'nın antikanserojen ve antioksidan özelliklerinin kolon ve meme kanser hücre hatlarında araştırılması
Investigation of the anti-cancerogen and antioxidant properties of Capparis ovata in colon and breast cancer cell lines
Yazar: SELMA ÇETİNKAYA
Danışman: DOÇ. DR. ÖZKAN ÖZDEN
Kafkas Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Metabolik yolaklarda yer alan birçok mitokondriyal enzimin aktivitesini deasetilasyonla düzenleyen sirtuin 3; yaşlanma ve reaktif oksijen türlerinin üretimi gibi fizyolojik olaylarla ilişkili olması nedeniyle kanser tedavisinde potansiyel bir hedef olarak görülmektedir. Capparis ovata, tüm kıtaların doğal florasında kendiliğinden yetişmekte olan tropik/subtropik kökenli bir bitkidir. Anti-kanser özelliklere sahip olabileceğiyle ilgili çalışmalar bu bitkiyi son yıllarda ön plana çıkarmakla birlikte, C. ovata'nın kanser hücrelerindeki mekanizmalarıyla ilgili bilgilerimiz oldukça sınırlıdır. Bu çalışmada, DLD-1 kolon ve MDA-MB-231 meme kanser hücre hatlarında C. ovata ekstraktının sirtuin 3 ve piruvat dehidrogenaz ekspresyonları üzerindeki etkileri, COLO-205 kolon kanser hücrelerinde koloni formasyonu üzerine etkileri, ve HCT116 kolon kanser hücrelerinde DNA kırık oluşumu üzerine etkileri araştırılmıştır. Elde etmiş olduğumuz verilere göre, C. ovata metanol ekstraktı uygulanan DLD-1 ve MDA-MB-231 hücre hatlarında, ekstrat verilmeyen kontrol grubu hücreleriyle kıyaslandığında, hücrelerin canlılık seviyelerinde anlamlı bir düşüşe sebep olduğu görülmüştür. DLD-1 hücrelerine 100 µg/mL'lik konsantrasyonda ekstrakt uygulandığında, hücre canlılığı kontrol grubu hücrelerine göre yaklaşık %20 oranında, aynı şekilde MDA-MB-231 hücrelerinin 500µg/mL'lik konsantrasyonlarında ise kontrol grubu hücrelerine kıyasla yaklaşık %24 oranında azalma olduğu gözlemlenmiştir. C. ovata ekstraktının 500 µg/mL'lik konsantrasyonunun COLO-205 hücrelerinde koloni oluşturma potansiyelini önemli ölçüde azalttığı da tespit edilmiştir. Western blot sonuçlarına göre, DLD-1 hücrelerininde PDH proteininin ekspresyonu kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, 100 ug/ml konsantrasyonunda arttığı, MDA-MB-231 hücrelerinde ise PDH ekspresyonunun 500 ug/ml konsantrasyonunda arttığı gözlemlenmiştir. İmmunofloresan boyama sonucunda ise HCT116 hücrelerinde 500µg/mL'lik konsantrasyonunda,  C. ovata uygulanmasının DNA çift zincir kırıkları aracılığıyla DNA hasarına yol açtığı belirlenmiştir.
C. ovata kanser hücrelerine karşı antiproliferatif etki göstererek, kolon ve meme kanseri hücreleri üzerinde anti-kanser özellik sergilemiştir. Bütün bu veriler, C. ovata'nın kanser tedavisi için umut vaat eden doğal bir ilaç kaynağı olarak düşünülebileceğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Sirtuin, Kanser, C. Ovata, hücre kültürü

Abstract:
Sirtuin 3, which regulates the activity of many mitochondrial enzymes in metabolic pathways by deacetylation, is seen as a potential target in cancer treatment because it is associated with various physiological events, such as aging and production of reactive oxygen species. Capparis ovata is a plant of tropical/subtropical origin that grows spontaneously in the natural flora of all continents. Although studies on its anti-cancer properties have brought this herb to the fore in recent years, our knowledge about the mechanisms of Capparis ovata in cancer cells is quite limited. In this study, the effects of Capparis ovata extract on sirtuin 3 and pyruvate dehydrogenase expressions in DLD-1 colon and MDA-MB-231 breast cancer cell lines, its effects on colony formation in COLO-205 colon cancer cells, and DNA break formation in HCT116 colon cancer cellshas been investigated. According to the data we obtained, it was observed that there was a significant decrease in the viability levels of the cells in DLD-1 and MDA-MB-231 cell lines, which were treated with C. ovata methanol extract, when compared to the control group cells that did not receive the extract. When the extract was applied to DLD-1 cells at a concentration of 100 µg/mL, it was observed that cell viability decreased by about 20% compared to control cells. Similarly, at 500µg/mL concentration, there was a decrease of about 24% in MDA-MB-231 cells compared to control cells. It was also determined that the concentration of 500 µg/mL of C. ovata extract significantly reduced the colony-forming potential in COLO-205 cells. According to our Western blotting results, it was observed that the expression of PDH protein in DLD-1 cells increased at a concentration of 100 µg/ml compared to the control group, while the expression of PDH increased at a concentration of 500 µg/ml in MDA-MB-231 cells. As a result of immunofluorescence staining, it was determined that the application of C. ovata at a concentration of 500µg/mL in HCT116 cells caused DNA damage through DNA double strand breaks.
C. ovata showed antiproliferative effect against cancer cells and exhibited anti-cancer properties on colon and breast cancer cells. All these data show that C. ovata can be considered as a promising natural drug source for cancer treatment.

Key words: Sirtuin, Cancer, C. ovata, cell culture