Kurkumin ve özgün kurkumin analoglarının glioblastoma hücrelerinde apoptoz ve oksidatif stres üzerindeki etkileri
The effects of curcumin and novel curcumin analogs on apoptosis and oxidative stress in glioblastoma cell
Yazar: VAROL GÜLER
Danışman: PROF. DR. SACİDE PEHLİVAN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Kanser =   ; Kanser hücreleri =

Özet:
Glioblastoma multiforme (GBM), agresif ve sınırlı tedavi seçenekleri olan bir kanser türüdür. Bu çalışmada, Analog1, Analog2 ve Analog3 isimli kurkumin türevleri U87 glioblastoma hücre hattı ve insan umbilikal ven endotelyal hücreleri (HUVEC) üzerinde potansiyel bir anti-tümör ajan olarak araştırılmıştır.
Analiz ettiğimiz üç analog arasında en yüksek anti-tümör potansiyeline sahip olan Analog2'nin, U87 üzerindeki etkisi ayrıntılı testler aracılığıyla değerlendirilmiştir. Hücre canlılığı MTT deneyi kullanılarak değerlendirildi ve DCFH-DA (2',7'-diklorodihidrofloresein diasetat) kimyasalı ile reaktif oksijen türlerinin (ROS) artışı analiz edilmiştir. Apoptoz indüksiyonu Akridin Turuncu/Propidyum İyodür ikili boyama ile incelenirken, migrasyon yara iyileşme testi kullanılarak analiz edilmiştir. RNA ekspresyonundaki ve mitokondriyal DNA (mtDNA) kopya sayısındaki değişiklikleri incelemek için kantitatif gerçek zamanlı PCR kullanılmıştır.
Analog2 uygulaması, yüksek ROS seviyelerinin eşlik ettiği U87 hücre proliferasyonunda önemli bir inhibisyon göstermiştir. Molekül anti-migrasyon etkileri sergilemiş, apoptozu tetiklemiş ve TMZ ile sinerji göstererek U87 hücrelerini daha az dirençli hale getirmiştir. Moleküler analiz, kanser belirteçlerinin (Ki67, c-MYC, CYDD1) aşağı regülasyonunu ve RNA düzeyinde tümör baskılayıcı p53'ün yukarı regülasyonunu ortaya koymuştur. Ek olarak, migrasyon ile ilgili genler (NFκB, MMP-2, MMP-9) Analog2 uygulanan hücrelerde azalmış ekspresyon göstermiştir. Apoptoz yolağı aktivasyonu, RNA düzeyinde artan kaspaz-3 ekspresyonu ve yüksek Bax/Bcl-2 oranı ile doğrulanmıştır. Bunlara ek olarak kanser prognozonda etkili olduğunu düşündüğümüz mtDNA kopya sayısında kayda değer azalma tespit edilmiştir.
Analog2 proliferasyon, migrasyon ve apoptozu etkileyerek güçlü anti-tümör etkiler göstermektedir. Ayrıca TMZ ile kombine edildiğinde terapötik potansiyeli artırmaktadır. Bu sonuçlar, Analog2'nin kanser tedavisi için umut vaat ettiğini vurgulamakta ve klinik kullanıma dönüştürülme mekanizmaları hakkında daha fazla araştırma yapılmasını gerektirmektedir.

Abstract:
Glioblastoma multiforme (GBM) poses a significant oncological challenge due to its aggressiveness and limited treatment options. This study investigates curcumin derivatives named Analog1, Analog2 and Analog3 as potential anti-tumour agents against U87 glioblastoma cells. We evaluated the effect of Analog2, which has the highest anti-tumour potential among the analogues we analysed, on U87 cells through various assays. Proliferation was evaluated using MTT assay and the increase of reactive oxygen species (ROS) was analysed by DCFH-DA assay. Apoptosis induction was examined by Acridine Orange/Propidium Iodide double staining, while migration was analysed using the wound healing assay. Quantitative real-time PCR was used to examine changes in RNA expression and mitochondrial DNA (mtDNA) copy number. Analog2 treatment showed a significant inhibition of U87 cell proliferation accompanied by high ROS levels. The molecule exhibited anti-migration effects, induced apoptosis and synergised with TMZ, making U87 cells less resistant. Molecular analysis revealed down-regulation of cancer markers (Ki67, c-MYC, CYDD1) and up-regulation of tumour suppressor p53 at the RNA level. In addition, migration-related genes (NFκB, MMP-2, MMP-9) showed decreased expression in Analog2-treated cells. Apoptosis pathway activation was confirmed by increased caspase-3 expression at RNA level and high Bax/Bcl-2 ratio. In addition, a significant decrease in mtDNA copy number, which is thought to be effective in cancer prognosis, was detected. Analog2 shows strong anti-tumour effects by affecting proliferation, migration and apoptosis. It increases the therapeutic potential when combined with TMZ. These results highlight the promise of Analog2 for cancer therapy and warrant further investigation into the mechanisms of its translation into clinical use.