Yüksek glukoz konsantrasyonuna maruz bırakılmış ligamentum periodontale hücre hattı üzerine curcumin'in koruyucu etkisi
Protective effect of curcumin on the ligamentum periodontale cell line exposed to HIGH glucose concentration
Yazar: SEMİH EKİCİ
Danışman: PROF. DR. MEHMET BÜLENT ÖZDEMİR
Pamukkale Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Anatomi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Anatomi = Anatomy ; Diş Hekimliği = Dentistry
Dizin: Glükoz = Glucose ; Hücre dizisi = Cell line ; Kurkumin = Curcumin ; Ligamentum periodontale = Ligamentum periodontale

Özet:
Ligamentum periodontale (PDL) dokusu, periodontium ve dişin karşılıklı desteği için alveolar kemiğe diş kökü sementini ekler. PDL, periodonsiyumun homeostazı, sürdürülmesi ve yenilenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Periodontal hastalık dünya çapında yüksek insidansa sahip bir hastalıktır. Bu hastalığın nedenlerinde biri de yüksek glukozlu besin kullanımı ve diabetes mellitustur. CurCumin (Curcuma longa)'nın diğer sistemik tedavi edici etkileri ile periodontal etkileri daha önce çalışılmıştır.Fakat, CurCumin'in terapik ve sitotoksik özelliklerini belirlemek için sekonder PDL hücre hattındaki (hPdLF) yapılan ilk çalışma bizim çalışmamız olacaktır. Amacımız, glukoza maruz bırakılmış PDL hücre hattı üzerinde CurCumin'in koruyucu etkisini göstermektir. Bu amaç için sekonder PDL hücrelerini pasajlandıktan sonra sayıldı ve steril 96-kuyucuklu hücre kültür plakalarına kuyucuk başına 5x103 hücre olacak şekilde ekildi. Hücrelerin, plaka tabanına tutunması için CO2 inkübatöründe 24 saat boyunca inkübasyona bırakıldı. İnkübasyonun ardından kuyucuklardaki besiyerleri uzaklaştırala-rak ve normal glukoz, yüksek glukoz, CurCumin değişik dozları hücrelere uygulandı. Uygulama işleminin ardından, glukozun ve CurCumin'in hücreler üzerindeki 72 saatlik etkisini kolorimetrik bir yöntem olan MTT yöntemi ile belirlendi. Mekanizma olarak apopitozis tünel yöntemi ile gösterildi. CurCumin'in yanında yaygın olarak çalışılan Metformin ve Fesleğenin de glukoza maruz bırakılmış PDL hücre kültürü üzerindeki etkilerine incelendi. 2 µM CurCumin verildiğinde istatistiki olarak anlamlı derecede hücre canlılığı arttı (P < 0,05). CurCumin dozu 5 µM dan 50 µM'a kadar periodontal hücrelere toksik etkisini gösterdi ve bu aralıklarda hücre canlılığı belirgin    şekilde azaldı. CurCumin antiapopitotik etkisi gösterdi. Aynı zamanda Metforminin tüm dozlarında hücre canlılığın istatistiki olarak anlamlı derecede arttığını gözlemlendi (P < 0,05). Fakat 250, 300 ve 350 µM Fesleğende istatistiki olarak anlamlı derecede hücre canlılığı artarken 400 µM dan fesleğen PDL hücrelerine toksik etkisini gösterdi. Sonuç olarak CurCumin'in, glukozun PDL hücreleri üzerinde yıkıcı etkisine rağmen istatistiki anlamda hücre canlılığını arttırarak koruyucu etkisi gösterildi. Aynı zamanda CurCumin'in PDL hücre kültürü üzerindeki tedavi edici ve toksik dozları ilk defa literatüre kazandırıldı. CurCumin'in etki mekanizmasının antiapopitotik yolakla olduğu gösterildi. Bu çalışma sırasında, CurCumin ile benzer özellikleri olan ve yaygın olarak araştırılan Metformin ve Fesleğenin glukoza maruz bırakılmış sekonder PDL hücre hattındaki, hücre canlılığına etkileri, terapatik ve sitotik dozları ilk defa gösterildi. Bu çalışmadan sonra CurCumin'in ve yanında Metformin ve Fesleğenin, özellikle lokal olarak, PDL ile ilgili patolojik durumlarda kullanılması için preklinik ve klinik çalışmaların planlanabileceğini söylenebilir.

Abstract:
The ligamentum periodontale (PDL) tissue adds tooth root cementum to the alveolar bone for mutual support of the periodontium and tooth. PDL plays an important role in homeostasis, maintenance and regeneration of the periodontium. Periodontal disease is a disease with a high incidence worldwide. One of the causes of this disease is the use of high glucose food and diabetes mellitus. The periodontal effects of CurCumin (Curcuma longa) along with other systemic therapeutic effects have been studied before. However, our study will be the first study in a secondary PDL cell line (hPdLF) to determine the therapeutic and cytotoxic properties of CurCumin. Our aim is to demonstrate the protective effect of CurCumin on the glucose-exposed ligamentum periodontale cell line. For this purpose, we counted secondary PDL cells after passage and seeded them in sterile 96-well cell culture plates at 5x103 cells per well. We incubated the cells in a CO2 incubator for 24 hours so that they adhere to the plate bottom. After 24 hours of incubation, the media in the wells will be removed and we applied different doses of normal glucose, high glucose CurCumin to the cells. We determined the effect of glucose and CurCumin on cells at 72 hours after the application, using the MTT method, which is a colorimetric method. As a mechanism, we showed apoptosis with the tunnel method. We looked at the effects of Metformin and Basil, which are widely studied alongside CurCumin, on glucose-exposed PDL cell culture. When 2 µM of CurCumin was given, cell viability increased statistically significantly (p<0.05). CurCumin dose was toxic to periodontal cells from 5 µM to 50 µM, and cell viability decreased significantly in these ranges. CurCumin has been shown to have antiapoptotic effects. At the same time, we observed a statistically significant increase in cell viability at all doses of Metformin (p<0.05). However, cell viability increased statistically significantly in 250, 300 and 350 µM of Basil, while Basil from 400 µM had a toxic effect on ligamentum periodontale cells. As a result, despite the destructive effect of glucose on PDL cells, the protective effect of CurCumine was demonstrated by increasing cell viability statistically. At the same time, the therapeutic and toxic doses of CurCumin on PDL cell culture were brought to the literature for the first time. The mechanism of action of CurCumin was shown to be through an antiapoptotic pathway. During this study, the effects on cell viability, therapeutic and cytotic doses of metformin and basil, which have similar properties with CurCumin and have been widely researched, on glucose-exposed secondary PDL cell line were demonstrated for the first time. After this study, we can say that preclinical and clinical studies can be planned for the use of CurCumine, as well as Metformin and Basil, especially locally, in pathological conditions related to PDL.