Kamferol, kersetin ve mirisetinin akut lenfoblastik lösemi (CRL2264) hücrelerinde toksikolojik değerlendirilmesi
Toxicological evaluation of kaempferol, quercetin and myricetin in acute lymphoblastic leukemia (CRL2264) cells
Yazar: SERDAR ÇETİNKAYA
Danışman: PROF. DR. ONUR ERDEM
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Gülhane Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı / Farmasötik Toksikoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Akım sitometrisi = Flow cytometry ; Apoptozis = Apoptosis ; Flavonoidler = Flavonoids ; Genotoksisite = Genotoxicity ; Kamferol = Kaempferol ; Kuersetin = Quercetin ; Mirisetin = Myricetin ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Prekürsör hücreli lenfoblastik lösemi-lenfoma = Precursor cell lymphoblastic leukemia-lymphoma ; Sitotoksik etki = Cytotoxic effect

Özet:
Kanser hücrelerin kontrolsüz çoğalması ile oluşan hastalık grubudur. Hastalıklara bağlı ölüm sıralamasında kanser ikinci sırada yer almaktadır. 2018 yılında yaklaşık 18,1 milyon kişi kansere yakalanmıştır ve yaklaşık 9,6 milyon insan kanserden dolayı hayatını kaybetmiştir. Kanserde, cerrahi, radyoterapi ve kemoterapinin biri veya birkaçını içeren özgün bir tedavi rejimi uygulanır. Kullanılan bu yöntemler, hastalığın erken evrelerinde sıklıkla etkilidir. Ancak ilerlemiş tümörler genellikle aynı tedavilere dirençlidir. Uygulanan tedavi; halsizlik, bulantı, kusma, saç dökülmesi gibi yan etkilerin görülmesine neden olur.
Kanser vakalarının tedavi yöntemlerindeki mortalite oranı, yan etkiler ve yıllık maliyeti göz önüne alındığında bu hastalık grubu için yeni tedavi yöntemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla bitkilerde yaygın şekilde bulunan flavonoid grubu maddelerden olan; kamferol, kersetin ve mirisetin bileşiklerinin akut lenfoblastik lösemi (CEM/C2) hücre hattındaki etkilerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Bu tez kapsamında CEM/C2 hücrelerinde, bu flavonoidlere maruziyet sonucu oluşabilecek sitotoksik etkiler incelenmiştir. Hücrelerin %50'sini öldüren konsantrasyon (IC50) ve hücrelerin %30'unu öldüren konsantrasyon (IC30) değerleri tespit edilmiş, Apoptotik değişiklikler ve genotoksik etkiler analiz edilmiştir. Ayrıca maruziyet ile oluşabilecek etkilerin altında yatan mekanizmalardan biri olarak oksidatif stres ve oksidan/antioksidan değişiklikleri detaylı olarak değerlendirilmiştir.
Kamferol (IC50 = 50,67 M), kersetin (IC50 = 59,18 M) ve mirisetin (IC50 = 50,26 M) için çalışılan hücre hattında sitotoksik etki gösterdikleri tespit edilmiştir. Bu flavonoidlerin IC30 konsantrasyonlarının CEM/C2 hücrelerini apoptozise götürdüğü tespit edilmiştir. Ayrıca Tek Hücre Jel Elektroforez (Comet) Yöntemi ile genotoksik etkiler değerlendirildiğinde hücrelerdeki DNA hasarını anlamlı bir şekilde arttırdığı bulunmuştur. Çalıştığımız kamferol, kersertin ve mirisetin maddeleri CEM/C2 hücrelerinin antioksidan enzimlerine etki ederek hücrelerdeki toplam antioksidan enzim aktivitelerinde değişikliğe yol açmıştır. Hücredeki oksidatif stres durumunun değerlendirilmesinde kullanılan önemli bir biyogösterge olan glutatyon (GSH) düzeyinde de değişikliğe neden olmuştur. Son olarak bu üç flavonoidin uygulandığı hücrelerde lipit peroksidasyon düzeylerinde de artış meydana gelmiştir.
Sonuç olarak, kamferol, kersetin ve mirisetin flavonoidleri akut lenfoblastik löseminin tedavisi için umut verici yaklaşımlar ortaya koymuştur. Elde ettiğimiz verilerin konuyla ilgili mevcut literatür bilgisine önemli düzeyde katkı sağladığı değerlendirilmektedir.

Abstract:
Cancer is a disease caused by the uncontrolled proliferation of cells. In 2018, about 18.1 million people contracted cancer. Cancer is the second most common cause of death, accounting for an estimated 9.6 million deaths in the same year.  In cancer treatment, a specific treatment regimen involving one or more of surgery, radiotherapy, and chemotherapy is applied. These methods are often effective in the early stages of the disease. However, advanced tumors are generally resistant to the same treatments. The therapy may cause side effects, such as weakness, nausea, vomiting, hair loss, and etc.
Considering the mortality rate, side effects, and annual costs in the therapy methods of cancer cases, new treatment methods are needed for this group of diseases. For this purpose, the main objective of this study is to evaluate the effects of the flavonols of kaempferol, quercetin, and myricetin which are commonly found in plants on acute lymphoblastic leukemia (CEM/C2) cell line.
Within the context of this thesis, the cytotoxic effects that may result from the exposure to these flavonoids in CEM/C2 cells were analyzed. The concentration (IC50) that killed 50 percent of the cells and the concentration (IC30) that killed 30 percent of the cells were detected, and apoptotic changes and genotoxic effects were analyzed. In addition, oxidative stress, which is one of the mechanisms underlying the effects that may result from exposure, and oxidant/antioxidant changes were evaluated in detail.
The cytotoxic effects were found in the cell line studied for kaempferol (IC50 = 50,67 M), quercetin (IC50 = 59,18 M), and myricetin mirisetin (IC50 = 50,26 M). IC30 concentrations of these flavonoids were found to lead CEM/C2 cells to apoptosis. Furthermore, Single Cell Gel Electrophoresis Method (Comet) showed that genotoxic effects significantly increased DNA damage in the cells. In addition to affecting the antioxidant enzymes of CEM/C2 cells and leading to changes in the total antioxidant enzyme activities in the cells, kaempferol, quercetin, and myricetin substances were found to cause changes in glutathione (GSH) level, which is an important biomarker used in the evaluation of oxidative stress in the cell. Finally, there was an increase in lipid peroxidation levels in the cells treated with these three flavonoids.
In conclusion, the flavonols of kaempferol, quercetin, and myricetin have revealed promising approaches for the treatment of acute lymphoblastic leukemia. The data obtained in this study can be considered to make significant contributions to the related literature knowledge.