Beta karotenin HeLa hücre hattında ERK sinyal yolağı veoksidatif stres parametreleri üzerine etkisi
The effect of beta carotene on ERK signaling pathway and oxidative stress parameters in HeLa cell line
Yazar: ELVAN ALTANER NAKIB
Danışman: PROF. DR. ELVAN BAKAR
Trakya Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Eczacılık Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Giriş ve Amaç: Kanser, tedavi ve bakımı kapsamlı bir yaklaşım gerektiren karmaşık ve çok yönlü bir hastalıktır. Serviks tümörü, dünyada meme tümöründen sonra ikinci sırada görülen malignitedir ve Türkiye'de en yaygın görülen kanser türlerinden biridir. 
Kanser tedavisinde Mitojen Aktif Protein Kinazlar (MAPK) önemli bir rol oynar. Bu kinazlar, hücre çoğalması ve sağkalımından sorumlu olup, Rat Sarcoma (RAS) ve Ras İlişkili Faktör (RAF) gibi onkojenik proteinler tarafından aktive edilir. Beta karoten, insan sağlığı açısından faydalı bir pigment olup, kronik hastalıkların önlenmesi ve tedavisinde rol oynar. Bu çalışmada, beta karotenin HeLa hücre hattındaki Ekstraselüler Sinyal Düzenleyici Kinaz (ERK) sinyal yolağı, oksidatif stres parametreleri ve enflamasyon markerleri üzerine etkileri araştırılmıştır.
Gereç ve Yöntemler: Çalışmamızda, HeLa hücre hattı kullanılarak beta karotenin etkileri incelenmiştir. Hücreler kültüre alınmış ve TÜTAGEM Hücre Kültürü Laboratuvarı'nda 37°C'de %95 nem ve %5 CO2 içeren etüvde inkübe edilmiştir. Çalışma üç grup şeklinde düzenlenmiş; kontrol grubu, 24 saat beta karoten uygulanan grup ve 48 saat beta karoten uygulanan grup olarak belirlenmiştir. Hücre canlılığı MTT testi ile değerlendirilmiş ve sonuçlar 492 nm'de spektrofotometrede okunarak hesaplanmıştır. Ribonükleik asit (RNA) izolasyonu sonrası, qRT-PCR kullanılarak gen ekspresyon analizleri yapılmış ve sonuçlar istatistiksel olarak analiz edilmiştir.
Bulgular: Beta karoten uygulamasından 24 ve 48 saat sonra HeLa hücre canlılığında istatistiksel olarak anlamlı bir azalış göstermiştir. Probit analizlerinde yarı maksimum inhibitör konsantrasyonu (IC50) dozu, 24 saatte 53,324 µg/mL olarak belirlenmiştir, 48 saatte ise148,706 µg/mL olarak belirlenmiştir.
Sonuç: Özellikle 24 saatlik beta karoten grubunda, tümör nekroz faktörü alfa (TNF-α), kirsten rat sarkom viral onkogen homolog (K-RAS), harvey rat sarkom viral onkogen homolog (H-RAS), mitojenle aktifleşen protein kinaz (MEK), Ekstraselüler Sinyal Düzenleyici Kinaz (ERK), Süperoksit dismutaz (SOD), Katalaz (CAT), Glutatyon Peroksidaz (GPX) gen ifadelerinde HeLa hücre hattında kontrole göre istatistiksel olarak önemli düzeyde artış gösterdiği belirlenmiştir (p<0,005). Bu ekspresyon düzeyinde meydana gelen artışların sebebinin beta karotenin, hücresel sinyal yollarını aktive ederek hücre büyümesi ve farklılaşmasını desteklmesi olabileceği düşünülebilir.

Abstract:
Background and Aim: 
Cancer is a complex and multifaceted disease whose treatment and care requires a comprehensive approach. Cervical tumor is the second most common malignancy in the world after breast tumor and one of the most common cancer types in Turkey. Mitogen Activated Protein Kinases (MAPKs) play an important role in cancer treatment. These kinases are responsible for cell proliferation and survival and are activated by oncogenic proteins such as RAS and Ras Associated Factor (RAF). Beta carotene is a beneficial pigment for human health and plays a role in the prevention and treatment of chronic diseases. In this study, we investigated the effects of beta carotene on ERK signaling pathway, oxidative stress parameters and inflammation markers in HeLa cell line. 
Materials and Methods: In our study, the effects of beta carotene were examined using HeLa cell line. Cells were cultured and incubated at 37°C in an oven containing 95% humidity and 5% CO2 in TÜTAGEM Cell Culture Laboratory. The study was organized in three groups; control group, 24 hours beta carotene treated group and 48 hours beta carotene treated group. Cell viability was evaluated by MTT assay and the results were calculated by reading at 492 nm in a spectrophotometer. After RNA isolation, gene expression analysis was performed using qRT-PCR and the results were statistically analyzed. 
Results: There was a statistically significant decrease in HeLa cell viability 24 and 48 hours after beta carotene treatment. In Probit analysis, the IC50 dose was determined as 53.324 µg/mL at 24 hours and 148.706 µg/mL at 48 hours. 
Conclusion: Especially in the 24 h beta carotene group, TNF-α, K-RAS, H-RAS, MEK, ERK, SOD, CAT, GPX gene expressions in HeLa cell line showed a statistically significant increase compared to the control (p<0.005). The reason for these increases in expression levels may be that beta carotene supports cell growth and differentiation by activating cellular signaling pathways.