Bazı bitki ekstrelerinin antimikrobiyal, antioksidan ve sitotoksik etkileriyle, kanserli dokularda adenozin deaminaz enzimi üzerine etkisi
Some plant extracts antimicrobial, antioxidant and cytotoxic effects, cancer tissues on the enzyme adenosine deaminase
Yazar: LÜTFİYE YASEMİN KOÇ
Danışman: PROF. DR. CUMHUR ÇÖKMÜŞ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Doğal bitkiler ile ilgili pek çok çalışma yapılmış olmasına rağmen bitki türlerinin antimikrobiyal, antioksidan, sitotoksik aktivite ve Adenin Deaminaz Enzim (ADA) aktivitesini de kapsayan çalışmalar yaygın değildir. Bu tez ile Türkiye' de yayılış gösteren Lupinus albus L, Phlomis kurdica, Coriandrum sativum L, Tymbra spicata var. spicata L. ve Hypericum calycinum L. bitki türlerinin etanol ve methanol özütlerinin biyolojik aktiviteleri araştırılmıştır. Öncelikle, bitki özütlerinin yüzde verimliliğine bakılmış ve en verimli tür H. calycinum olarak bulunmuş, antimikrobiyal aktivite denemelerinde P. kurdica, T. spicata var. spicata, H. calycinum'un etkili olduğu, bakteri türlerinin ise Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Staphylococcus aureus olduğu saptanmıştır. Bitkilerin antioksidan aktiviteleri incelenmiş ve T. spicata var. spicata, P. kurdica, H. calycinum'un oldukça yüksek aktiviteye sahip olduğu gözlenmiştir. En fazla toplam çözünebilen fenolik maddeye sahip türler H. calycinum ve T. spicata var. spicata bitkileri olarak belirlenmiştir. Daha sonra bitki özütleri, HeLa serviks ve MCF-7 meme kanser hücre hatlarına MTT testi uygulanarak hücre canlılıklarına etkileri belirlenmiştir. En fazla aktiflik gösteren H. calycinum'un meme ve serviks kanser hücre hatlarına ilave olarak PC3, DU145, LNCaP prostat kanser hücre hatlarına etkisi araştırılmış ve PC3 hücrelerine, DU145 hücrelerinden daha etkili olduğu gözlenmiştir. Hücre canlılığının 0,5 mg/ml'lik konsantrasyonun %50 oranında azalttığı gözlenirken, uygulanan bitki özütünün zamana bağlı bir şekilde hücre canlılığında azalmaya neden olduğu da saptanmıştır. Bu bitkinin MCF-7 meme kanseri hücreleri için ilk 48 saat boyunca sitostatik etki gösterdiği bulunmuştur. H. calycinum özütünün MCF-7 meme kanser hücrelerinde mitokondri aracılığı ile oluşturulan apoptotik hücre yolağındaki etkilerinin gösterilmesi amacı ile özüt uygulanmış hücre hatları propidyum boyama (PI), DNA kondensasyonunu görebilmek için DAPI, mitokondri membran bütünlüğünün yitirilmesini anlamak amacıyla da DiOC6 ile boyanarak ışık/floresan mikroskobuyla hücreler incelenmiştir. Sonuç olarak özütlerin apoptotik potansiyele sahip olduğu ve hücre ölümünü tetiklediği gösterilmiştir. Elde edilen sonuçlar, bitki özütünün meme kanseri hücre dizilerinde hücre ölümünü arttırdığını göstermiştir. PARP kesimi sonuçları ise ortaya çıkan sonuçları desteklemiştir. H. calycinum'un etanol ve metanol özütleri normal ve tümörlü dokularda yapılan ADA aktivite ölçümlerde, ADA aktivitesininde oldukça önemli derecede azalma gösterdiği gözlenmiştir. Bu nedenle, çalışmada kullanılan bitkilerin terapotik etkileri olabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Although many studies were made on natural herbs, those involving the antimicrobial, antioxidant and cytotoxic activity as well as Adenine Deaminase Enzyme (ADA) activity of the herb species are rather rare. This paper researches the biological activities of ethanol and methanol extracts of Lupinus albus L, Phlomis kurdica, Coriandrum sativum L, Tymbra spicata var. Spicata L. and Hypericum calycinum L. herb types, which are prevalent in Turkey. Initially, the percentile efficiency of the herb extracts was analyzed and the most efficient species was found to be H. calycinum. In the antimicrobial activity tests performed thereafter, it was detected that the herbs P. kurdica, T. spicata var. spicata, and H. calycinum were effective against bacteria and that the bacteria types that they were most effective on were Bacillus subtilis, Bacillus. cereus, and Staphylococcus aureus. The antioxidant activities of the herb species were analyzed and it was observed that the herbs T. spicata var. spicata, P. kurdica, and H. calycinum had quite high activity. The species having the highest quantity of total soluble phenolic matter were found to be the herbs H. calycinum and T. spicata var. spicata. Then the herb extracts were applied on HeLa cervix and MCF-7 breast cancer cell strands by means of MTT test to determine their effects on the cell vitalities. The herbs were subjected to further tests depending on their levels of activity. The effect of H. calycinum extract, which presented in the highest activity, on the strands of PC3, DU145 and LNCaP prostate cancer was investigated in addition to the cell strands of breast and cervix cancer. It was observed that the herb extracts were more effective on PC3 cells than on DU145 cells. While it was observed that a concentration of 0.5 mg/ml reduced cell vitality by 50%, it was also detected that the administered herb extract caused a time-dependent reduction in cell vitality. This herb extract was found to have a cytostatic effect during the first 48 hours for MCF-7 breast cancer cells. In order to demonstrate the effects of H. calycinum extract on the apoptotic cell pathway by activating the apoptosis formed by the mitochondria of MCF-7 breast cancer cells, the cell lines administered with the extract were stained by propidium iodide staining (PI) and the cells were analyzed under the light/fluorescent microscope. In conclusion, it was shown that the extracts had apoptotic potential and triggered the cell death. In order to better understand their apoptotic potentials, the cells treated with the herb extracts were stained with DAPI and DNA condensation was determined. The obtained results indicated that the herb extract increased cell death in breast cancer cell strands. PARP cleavage results also supported the conclusions through modeling cell death using PI and DAPI fluorescent probes. In ADA activity measurements on normal and tumor tissues with ethanol and methanol extracts of H. calycinum, it was observed that the ADA activity showed substantial decrease in the tissues treated with herb extracts. Therefore, it was concluded that such herbs could have therapeutic effects.