Kuersetin, berberin, saponin ve krisin moleküllerinin akciğer kanser hücrelerinde anti kanser etkisinin araştırılması ve etkilediği sinyal yolaklarının belirlenmesi
Investigation of anti-cancer effect of quercetin, berberine, saponin and chrysin molecules in lung cancer and determi̇nation on the signaling pathways
Yazar: SERDAR IŞIK
Danışman: PROF. DR. BELKIS ATASEVER ARSLAN
Üsküdar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı / Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Berberin = Berberine ; Krisin = Chrysin ; Kuersetin = Quercetin ; Saponinler = Saponins

Özet:
Günümüzde kanser, dünya çapında sağlık sorunlarının en başında gelen hastalıklarındandır ve ölüm oranı en yüksek hastalıktan biridir. Türkiye Sağlık Bakanlığı verilerine göre akciğer kanseri erkeklerde ilk sırada, kadınlarda 5. sırada yer alır. Kanser: hücrelerinin gereksiz ve kontrolsüz çoğalmasıyla oluşur. Daha sonra bu doku hızla yayılır ve kan damarları ile çevre organ veya dokulara yayılır. Birçok zayıflatıcı akciğer rahatsızlıklarının altında yatan, WNT yolunun, akciğer homeostasızının sürdürülmesine dahil olan ana sinyal yollarından biri olduğunu ve bu yolun anormal aktivasyonunu göstermiştir. WNT sinyal yolağı akciğer kanserojenezinde önemli bir rol oynar. Wnt sinyal oluşumda etkin rol alan, Wnt yardımcı reseptörleri, cat-katenin yıkım kompleksinin bileşenleri ve nükleer ko-faktörlerden oluşur. Wnt yolağında mutasyonlar insan üzerindeki hücrelerde kanser oluşumunu meydana getirdiği çeşitli çalışmalarda gösterilmiştir. Wnt sinyal yolağı aşağı yönde aracı olarak Wnt ile indüklenebilir sinyal protein-1(WISP-1/CCN4), akciğer kanserini etkileyen bir dizi kronik fibrotik bozuklukta yukarı regüle edilir. Çalışmada akciğer kanser hücre hattı A549 hücreleri ve Bronşiyal epitel hücreleri olan BEAS-2B kontrol hücre hattı, Berberin, Kuercetin, Krisin ve Saponin moleküllerinin etkisi araştırıldı. Maddelerin 1,5,10,25 ve 50 µM'luk konsantrasyonları kullanıldı. Moleküllerin, A549 hücre hattı üzerinde % 50 toksik etki gözlenmiştir. Maddelerin, A549 ve BEAS control hücrelerinde hem 24 saat hem de 48 saat sonraki etkilerine bakılmıştır.  Ayrıca akciğer kanserinde önemli bir rol oynayan WISP-1 protein düzeyine bu maddelerin etkileri araştırılmıştır. A549 hücrelerine toksik etki gösteren Berberin,Quarcetin ve Saponin maddelerinin  WISP-1 protein düzeyinde anlamlı bir ifade bulunmamıştır. Akciğer kanserinde yüksek düzeyde eksprese edilen WISP-1 proteinin baskılanması hücrelerin apoptoza yönelmelerine yol açmaktadır. EtBr ve Akridin Turuncusu boyamayla yapılan floresan mikroskop görüntülerinin analizinde %50 toksik etki gösteren maddelerin konsantrasyonları ile muamele edilen hücrelerin apoptoza yönlendirdiği gösterilmiştir. Elde ettiğimiz sonuçlar Berberin,Quarcetin ve Saponin  Maddelerinin akciğer kanserinde önemli rol oynayan WISP-1 protein düzeyini değiştirmediği aynı zamanda kanser hücrelerini %50'nin üstünde sitotoksisite göstererek apoptotza yönlendirdiği gösterilmiştir. Bununla birlikte kontrol olarak kullandığımız BEAS-2B kontrol hücrelerine karşı hem 24 saatte hem de 48 saatte etkileri araştırılmış  Chyrsin maddesinin düşük konsantrasyonlar hariç diğer konsantrasyonlarda toksik etki gösterdiği bulunmuştur. Berberin, Quarcetin ve Saponin moleküllerinin IC50 değerleri alınıp hesaplanan molekül aralıklarına bakıldığında 10 ila 25 µM konsantrasyonda etkilidoz aralığı belirlenmiştir. Krisin molekülünde ise 1 ila 10 µM arasındaki konsantrasyonların etkili olduğu görülmüştür. Bu hücrelerde kullanılanılan moleküllerin sinyal yoluyla ilişkilendirmek ve kullanılan bu moleküllerin zaman seyrinde, etkisinin belirlenmesi, daha sonra bu moleküllerde etkili dozun EB/AO boyama yöntemi ile apoptoz ve nekroz görüntüsünün belirlenmesini sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: WNT sinyal yolağı , WISP-1 protein, CCN4 protein, A549 hücre hattı, BEAS-2B hücre hattı,Akciğer kanseri

Abstract:
Today, cancer is one of the leading health problems worldwide and one of the diseases with the highest mortality rate. According to data of Ministry of Health of Turkey in the first lung cancer in men, in women it takes place in the 5th. Cancer: is caused by unnecessary and uncontrolled proliferation of cells. This tissue then spreads rapidly and spreads to blood vessels and surrounding organs or tissues. It has demonstrated that the WNT pathway is one of the main signaling pathways involved in maintaining lung homeostasis, and abnormal activation of this pathway underlies many debilitating lung conditions. The WNT signaling pathway plays an important role in lung carcinogenesis. It consists of Wnt co-receptors, components of the cat-catenin degradation complex and nuclear co-factors that play an active role in Wnt signaling. It has been shown in various studies that mutations in the Wnt pathway cause cancer formation in human cells. As the Wnt signaling pathway downstream mediator, Wnt-inducible signal protein-1 (WISP-1 / CCN4) is upregulated in a number of chronic fibrotic disorders affecting lung cancer. In the study, the effects of the lung cancer cell line A549 cells and the BEAS-2B control cell line, Berberine, Quercetin, Chrysin and Saponin molecules, which are bronchial epithelial cells, were investigated. Concentrations of 1.5, 10, 25 and 50 µM of the substances were used. A 50% toxic effect of the molecules on the A549 cell line was observed. The effects of the substances in A549 and BEAS control cells both after 24 hours and 48 hours were examined. In addition, the effects of these substances on WISP-1 protein level, which plays an important role in lung cancer, have been investigated. Berberine, Quarcetin and Saponin substances, which are toxic to A549 cells, did not show a significant expression at the WISP-1 protein level. Suppression of highly expressed WISP-1 protein in lung cancer leads to apoptosis of cells. In the analysis of fluorescence microscopy images with EtBr and Acridine Orange staining, it was shown that cells treated with 50% concentrations of toxic substances induce apoptosis. The results we obtained have shown that Berberine, Quercetin and Saponin Substances do not change the WISP-1 protein level, which plays an important role in lung cancer, at the same time they direct cancer cells to apoptosis by showing cytotoxicity over 50%. However, Chyrsin substance, whose effects were investigated in 24 hours and 48 hours against BEAS-2B control cells, which we used as a control, was found to be toxic at other concentrations except low concentrations. When the IC50 values of Berberine, Quarcetin and Saponin molecules were taken and the calculated molecular ranges were examined, the effective dose range was determined at 10 to 25 µM concentration. Concentrations between 1 and 10 µM were found to be effective in the Chrysin molecule. By associating the molecules used in these cells by signaling and determining the effect of these molecules on the course of time, then the effective dose of these molecules was determined by the EB / AO staining method to determine the appearance of apoptosis and necrosis.

Keywords: WNT signaling pathway, WISP-1 protein, CCN4 protein, A549 cell line, BEAS-2B cell line, Lung cancer