Aronia prunifolia nero ekstraktının antiviral potansiyelinin araştırılması
Investigaton of antiviral potential of Aronia prunifolia nero extract
Yazar: GİZEM GÜNGÖR
Danışman: PROF. DR. AYŞE NALBANTSOY
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Antiviral etki = Antiviral effect ; SARS virüsü = SARS virus ; Sitokinler = Cytokines ; Vero hücreleri = Vero cells

Özet:
Viral enfeksiyon hastalıklar dünya genelinde her yıl milyonlarca kişiyi büyük ölçüde etkilemektedir. 2019 yılının sonlarında ortaya çıkan ve şiddetli akut solunum sendromuna neden olan SARS-CoV-2, dünya çapında çok hızlı bir şekilde yayılmıştır, birkaç ay içinde ise bir pandemik hastalık haline gelmiştir. Halihazırda kullanılan COVID-19 aşılarının hiçbiri tam koruyuculuk sağlayamamaktadır. Bu nedenle, etkili veya etkili olma potansiyeline sahip antiviral ajanların gelişiminin hızlandırılmasına ihtiyaç vardır. Viral enfeksiyonlara karşı yeni, etkili ve koruyuculuğu yüksek ajanlarınların ve terapötik stratejilerin geliştirilmesi için biyoçeşitlilik kaynağı oluşturan doğal ürünler, yeni antiviral ajanların keşfedilmesinde, moleküler yapı-biyolojik aktivite ilişkilerinin daha net bir şekilde ortaya çıkarılmasında etkilidir. Tedavide etkili antiviral ajanların geliştirilmesine yardımcı olmak için günümüzde bitki kaynaklı doğal ürünlerden elde edilen biyoaktif bileşenlerin karakterizasyonu, etki mekanizmalarının tanımlanması, in vivo olarak antiviral etkinliğin ve potansiyel uygulamalarının değerlendirilmesi için daha fazla bilimsel araştırmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Aronya meyveleri, yapılan in vitro ve in vivo çalışmalara göre antikanser, antiviral, antibakteriyel, antidiyabetik, antienflamatuar, antimutajenik, kardiyoprotektif, gastroprotektif, hepatoprotektif, immünomodülatör ve radyoprotektif aktivitelere yol açan antosiyanin ve prosiyanidinleri içerdiği bilinmektedir. Bu tez çalışmasında, Aronia prunifolia NERO ekstraktının SARS-CoV-2'ye karşı antiviral potansiyeli araştırılmıştır. A.prunifolia NERO ekstraktı fizyolojik tuzlu su da çözdürülerek hazırlanmıştır. Vero-E6 hücreleri üzerinde 50 µg/ml, 5 µg/ml, 0.5 µg/ml konsantrasyonlarında sitotoksik etki göstermediği yapılan sitotoksisite çalışmalarında gösterilmiştir. ELISA yöntemi kullanılarak IL-1β, IL-6 ve TNF-α sitokinlerinin miktarı belirlenerek A. prunifolia NERO ekstraktının M1 makrofajlara dönüştürülmüş THP-1 hücrelerinden salgılanan antiviral sitokinler üzerine etkisi belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlarda konsantrasyona bağlı olarak antiviral sitokin miktarlarının azaldığı görülmüştür. Vero-E6 hücrelerinde koruyucu ve tedavi edici olarak iki farklı deney grubu oluşturulmuştur. Oluşturulan deney grupları inkübasyon süresi ve ekstrakt konsantrasyonu olarak farklı alt gruplara bölünmüştür. Ekstraktın enfeksiyon üzerine oluşturduğu etki Doku Kültürü Enfektif Dozu %50 (DKID50) yöntemi kullanılarak hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, A. prunifolia NERO ekstraktının SARS-CoV-2 üzerindeki konsantrasyonu arttıkça antiviral etkisinin arttığı, ancak farklı inkübasyon sürelerinin antiviral etkinlikte bir etkiye sahip olmadığı belirlenmiştir. Yapılan çalışmalara göre A.prunifolia NERO ekstraktının SARS-CoV-2 enfeksiyonuna karşı konsantrasyona bağlı antiviral etkinliğe sahip olduğu sonucuna varılmıştır ve gıda takviyesi, gargara gibi ürün olabilme potansiyelinin araştırılması önerilmektedir. A.prunifolia NERO ekstraktının ürün olarak değerlendirilebilmesi için daha fazla araştırma ve çalışmanın yapılmasına ihtiyaç duyulmaktadır.

Abstract:
Viral infectious diseases greatly affect millions of people worldwide every year. SARS-CoV-2, which emerged in late 2019 and caused severe acute respiratory syndrome, spread very rapidly around the world, becoming a pandemic disease within a few months. None of the currently used COVID-19 vaccines can provide full protection. Therefore, there is a need to accelerate the development of antiviral agents that are effective or have the potential to be effective. Natural products, which constitute a source of biodiversity for the development of new, effective and highly protective agents and therapeutic strategies against viral infections, are effective in the discovery of new antiviral agents and in revealing the molecular structure-biological activity relationships better. Today, more scientific research is needed to characterize bioactive components derived from plant-derived natural products, to define their mechanism of action, to evaluate antiviral efficacy and potential applications in vivo, to assist in the development of effective antiviral agents in treatment.
Aronia berries are known to contain anthocyanins and procyanidins that cause anticancer, antiviral, antibacterial, antidiabetic, anti-inflammatory, antimutagenic, cardioprotective, gastroprotective, hepatoprotective, immunomodulatory and radioprotective activities, according to in vitro and in vivo studies. In this thesis, the antiviral potential of Aronia prunifolia NERO extract against SARS-CoV-2 was investigated. A.prunifolia NERO extract was prepared by dissolving in physiological saline. Cytotoxicity studies revealed that it does not show any cytotoxic effect on Vero-E6 cells at concentrations of 50 µg/ml, 5 µg/ml, 0.5 µg/ml. The effect of A. prunifolia NERO extract on antiviral cytokines secreted from THP-1 cells transformed into M1 macrophages was determined by quantifying IL-1β, IL-6 and TNF-α cytokines via ELISA method. In the results obtained, it was observed that the amount of antiviral cytokines decreased dependon the concentration. Two different experimental groups were designed in Vero-E6 cells as preventive and therapeutic. Each experimental group were divided into different subgroups as incubation time and extract concentration. The effect of the extract on infection was calculated using the Tissue Culture Infective Dose 50% (DKID50) method. According to the results obtained, it was determined that the antiviral effect of A. prunifolia NERO extract increased as the concentration on SARS-CoV-2 increased, but different incubation period did not have any effect on the antiviral activity. According to the studies, it was concluded that A.prunifolia NERO extract has concentration-dependent antiviral activity against SARS-CoV-2 infection, and it is recommended to investigate its potential as a food supplement, mouthwash. More research and study are needed to evaluate A.prunifolia NERO extract as a product.