Akciğer epitel hücreleri oksidatif hasarı üzerine kafeik asit fenetil ester (CAPE) etkinliğinin biyokimyasal ve moleküler biyoloji teknikleri ile araştırılması
The investigation of the action of caffeic acid phenethyl ester on oxidative damage of pulmonary epithelial cells by using biochemical and molecular biology techniques
Yazar: ALTUĞ KÜÇÜKGÜL
Danışman: PROF. DR. SUAT ERDOĞAN
Mustafa Kemal Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Akciğer = Lung ; Epitel hücreleri = Epithelial cells ; Hidrojen peroksit = Hydrogen peroxide ; Kafeik asit = Caffeic acid ; Oksidatif hasar = Oxidative damage ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Stres faktörleri organizmada yol açtığı oksidatif ve yangısal hasarlar ile canlılarda yaşlanmadan kansere kadar çeşitli bozukluklara yol açar. Kafeik asit fenetil ester (CAPE), propolisin bileşiminde yer alan antioksidan, anti-inflamatuar ve immünstimulan etkilere sahip fenolik bir bileşiktir. Bu araştırmada hidrojen peroksit (H2O2)'in insan akciğer epitel hücrelerinde (A549) neden olduğu hasara karşı CAPE'in muhtemel antioksidan ve anti-inflamatuar etkileri in vitro hücre kültürü ortamında çeşitli spektrofotometrik ve gerçek zamanlı ters transkripsiyon polimeraz zincir (RT-PCR) yöntemleri ile araştırıldı. Yirmi dört saat süresince hidrojen peroksit (100 µM) ile inkübasyonu hücre viyabilitesinde % 41 azalmaya neden olurken, CAPE (5 µM) uygulaması bu kaybı %37 oranında azaltarak koruyucu etki gösterdiği saptandı (p<0.001). Hidrojen peroksidin hücrelere yapmış olduğu hasarda nitrik oksit sentaz (iNOS) tarafından üretilen nitrik oksitin (p<0.001) ve total oksidan kapasite (p<0.001) artışının varlığı saptandı. CAPE uygulaması bu artışları anlamlı derecede azalttığı saptandı (p<0.001). Hidrojen peroksit tarafından düşürülen (p<0.001) antioksidan glutatyon seviyesinin CAPE tedavisi ile anlamlı derecede iyileştirildiği tespit edildi (p<0.001). Total antioksidan kapasite, H2O2'e maruz bırakılan hücrelerde değişmezken (p>0.5), CAPE tarafından güçlendirildiği saptandı (p<0.001). H2O2'in inhibe ettiği antioksidan katalaz aktivitesinin (p<0.05) CAPE tarafından önemli düzeyde geri kazandırıldığı tespit edildi (p<0.001). Yangının başlaması ve devamından sorumlu sitokinlerden tümör nekroz faktör alfa, interlökin-18, IL-12 ve interferon gama genleri mRNA transkripsiyonlarında, H2O2'e maruz bırakılan hücrelerde sırasıyla yaklaşık 65, 4, 8 ve 127 katı artışlar gözlenirken, CAPE uygulamalarının bu artışları önemli düzeylerde giderildiği tespit edildi. Bu araştırmadan elde edilen verilere göre CAPE'in oksidatif strese maruz bırakılan akciğer epitel hücrelerinde oksidatif stres ve yangıya bağlı gelişen hasarları etkin bir şekilde önleyebildiği kanısına varıldı.

Abstract:
Stress factors may lead various disorders in livings such as aging to cancer via oxidative stress and inflammation. Caffeic acid phenethyl ester (CAPE) is a phenolic compound, found in propolis, and has been shown to have antioxidant, anti-inflammatory and immunostimulant properties. In the present study, possible antioxidant and anti-inflammatory properties of CAPE was investigated in vitro in human alveolar basal epithelial cells (A549) against hydrogen peroxide (H2O2) caused stress by spectrophotometric and real time reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR). While hydrogen peroxide (100 µM) caused to viability lost by 41% of the cells, CAPE (5µM) treatment reversed the cellular death about 37 % (p<0.001) at 24 h incubation. It was detected that H2O2 caused to increase nitric oxide production by inducible nitric oxide synthase and enhanced total oxidant capacity (p<0.001) were significantly decreased by CAPE treatment (p<0.001). It was demonstrated that H2O2 decreased intracellular antioxidant glutathione level was elevated by CAPE treatment (p<0.001). While total antioxidant capacity of the cells were not changed by H2O2 exposure(p>0.5), CAPE significantly supported (p<0.001). Additionally, CAPE activated catalase activity which was inhibited by H2O2 (p<0.001). Hydrogen peroxide exposure also stimulated the inflammatory response in the alveolar cells. mRNA expressional analyses of proinflammatory cytokines showed that H2O2 did elevate tumor necrosis factor alpha, interleukin-18, IL-12 and interferon gamma expressions about 65, 4, 8 and 127 folds, respectively. On the other hand, CAPE treatments significantly reversed elevated cytokine expressions. It was concluded that CAPE has significant protective effects against oxidative stress and inflammation in lung alveolar epithelial cells.