3T3 embriyonik fibroblast hücrelerinde arsenik ile oluşturulmuş neoplastik hücre değişimine kurkuminin etkileri
The effects of curcumin on arsenic induced neoplastic cell transformation in 3T3 embryonic fibroblast cells
Yazar: BÜŞRA DEMİRCİOĞLU
Danışman: PROF. DR. MELİKE BELKIZ ERKAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Zooloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada, Curcuma longa bitkisinin etken maddesi olan kurkuminin neoplastik değişime uğramış hücreler üzerindeki sitotoksik ve genotoksik etkileri araştırılmıştır. Fare embriyonik fibroblast hücresi olan Balb/c 3T3 hücrelerinde, arsenik maruziyeti sonucunda neoplastik hücre değişimi uyarılmıştır. Otuz iki gün süren hücre transformasyon deneyi sonrasında, neoplastik değişim geçiren hücreler kurkumin ile tedavi edilerek, hücre canlılığı, laktat dehidrogenaz enzimi aktivitesi ve DNA hasarı in vitro olarak gösterilmiştir.
Arsenik büyük ölçüde çevreye yayılan ve yer kabuğunda metalloid olarak biriken toksik bir elementtir. Arsenik ve türevleri içme suyunda, besinlerde, toprak ve hava partiküllerinde bulunmaktadır. Özellikle içme suyu arsenik maruziyetinin en yaygın kaynağıdır. Arsenik Uluslararası Kanser Araştırmaları Ajansı tarafından grup I insan karsinojeni olarak sınıflandırılmıştır. Arseniğe maruziyet; akciğer, kan, cilt kanseri ve çeşitli cilt lezyonları ile ilişkilidir. Kanser dünya çapında birçok insanın başlıca ölüm nedenlerinden biridir ve yeni vakaların sayısının önümüzdeki yirmi yıl içinde yaklaşık %70 oranında artması beklenmektedir. Kurkumin başta Curcuma longa (zerdeçal) 'nın rizomundan elde edilen polifenolik bir bileşiktir. Kurkumin, başlıca kurkuminoiddir ve bu doğal polifenolik bitki pigmentinin antioksidan, antibakteriyel, anti-inflamatuar, analjezik ve yara iyileştirici özellikler gibi birçok fonksiyon sergilediği gösterilmiştir.
Hücre transformasyon deneyinin ilk aşamasında, Balb/c 3T3 embriyonik fibroblast hücreleri 10 µM arseniğe üç gün boyunca maruz bırakılmıştır. Otuz iki gün süren deneyin ikinci aşamasında ise hücreler, yedinci, on birinci, on dördüncü ve on yedinci günlerde 0,1 µM TPA'ya maruz bırakılmıştır. Deney sonunda transformasyona uğrayan hücreler kurkuminin altı farklı konsantrasyonuyla tedavi edilerek hücre canlılığı ve laktat dehidrogenaz enzimi aktivitesi belirlenmiştir. Hücre canlılığını %50 oranında azaltan konsantrasyon, komet testinde uygulanacak olan kurkumin konsantrasyonu olarak seçilmiştir. Bulgular kurkuminin neoplastik değişime uğramış hücrelerde hücre canlılığını azalttığını ve laktat dehidrogenaz enziminin aktivitesini arttırarak sitotoksik bir etki gösterdiğini ortaya koymuştur. Komet testinin sonucu ile kurkuminin bu hücrelerde DNA hasarına neden olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this study, the cytotoxic and genotoxic effects of curcumin, the active ingredient of Curcuma longa plant, on neoplastic modified cells were investigated. In Balb/c 3T3 cells, which are mouse embryonic fibroblast cells, neoplastic cell change was induced by arsenic exposure. After 32 days of cell transformation experiment, cells undergoing neoplastic change were treated with curcumin, cell viability, lactic dehydrogenase activity and DNA damage were demonstrated in vitro.
Arsenic is a toxic element that spreads largely to the environment and accumulates as a metalloid in the earth's crust. Arsenic and its derivatives are found in drinking water, nutrients, soil and air particles. Especially drinking water is the most common source of arsenic exposure. Arsenic is classified by the International Agency for Research on Cancer as group I human carcinogen. Exposure to arsenic; It is associated with lung, blood, skin cancer and various skin lesions. Cancer is one of the major causes of death of many people worldwide, and the number of new cases is expected to increase by about 70% over the next twenty years.
Curcumin is a polyphenolic compound derived from the rhizome of Curcuma longa (turmeric). Curcumin is the main curcuminoid and has been shown to exhibit many functions such as antioxidant, antibacterial, anti-inflammatory, analgesic and wound healing properties.
In the first stage of the cell transformation assay, Balb/c 3T3 embryonic fibroblast cells were exposed to 10 TM arsenic for three days. In the second phase of the experiment, which lasted thirty-two days, the cells were exposed to 0.1 µM TPA on the seventh, eleventh, fourteenth and seventeenth days. At the end of the experiment transformed cells were treated with six different doses of curcumin and cell viability and lactate dehydrogenase enzyme activity were determined. The dose which reduces the cell viability by 50% was chosen as the curcumin dose to be applied in the comet test. The results showed that curcumin decreases cell viability in neoplastic transformed cells and increases the activity of lactate dehydrogenase and shows a cytotoxic effect. As a result of the comet test, it was concluded that curcumin caused DNA damage in these cells.