Sodyum benzoatın HCT116 kolon kanser hücrelerinde canlılık üzerine etkisi
The effects of benzoic acid to hct116 colon cancer cell viability
Yazar: BETÜL YILMAZ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ARZU ZEYNEP KARABAY
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Beslenme ve Diyetetik = Nutrition and Dietetics ; Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Hücre ölümü = Cell death ; Kolon neoplazmları = Colonic neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Nükleer faktör-kappa B = Nuclear factor-kappa B ; Sodyum = Sodium ; Sodyum benzoat = Sodium benzoate

Özet:
Günümüze kadar, sodyum benzoatın biyolojik rollerine ilişkin çeşitli in vitro ve in vivo çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalarda sodyum benzoatın glial hücrelerde, astrositlerde ve peritoneal makrofajlarda anti-inflamatuvar etkiler gösterdiği; nörodejeneratif hastalıklarda nörotropik faktörleri uyararak oksidatif stresi azalttığı bildirilmiştir.  Sodyum benzoatın anti-inflamatuvar etkilerine aracılık eden yolaklar arasında NFkB yolağının inhibisyonu da yer almaktadır. NFkB, hücre proliferasyonunun regülasyonu, hücrenin sağ kalımı, kemoterapiye direnç oluşumu, metastaz, anjiyogenez gibi çok sayıdaki biyolojik olguda görev yapan bir transkripsiyon faktörüdür. Hücresel streslere yanıt olarak aktive olduğunda sitozolden nukleusa göç ederek, burada hücrenin kaderini belirleyecek çok çeşitli genlerin ekspresyonunu uyarmaktadır. Aralarında kolon kanserinin de yer aldığı pek çok  kanser tipinde NFkB' nin aktive olduğu bildirilmiş ve bu aktivasyon kanserle ilişkilendirilmiştir. Bu nedenle NFkB' nin hedeflenmesi anti kanser terapiler için önemli bir yaklaşım oluşturmaktadır. Diğer taraftan, NFkB aktivasyonuna paralel olarak apoptoz indüksiyonun gerçekleştiği çeşitli kanser hücre modellerinin varlığı ve bunun yanısıra NFkB aktivasyonunun uyaran tipine bağlı olarak anti ya da pro apoptotik etkiler sergileyebildiği de bildirilmiştir. Bütün bu bilgilerden hareketle, sodyum benzoatın HCT116 kolon kanser hücre ölümü üzerindeki etkileri NFkB proteini ve bu proteinin hedefleri arasında yer alan Bcl-2 üzerinden araştırılmıştır. HCT116 kolon kanser hücrelerinin 6.25 mM-50 mM konsantrasyon aralığındaki sodyum benzoat ile inkübasyonu sonucunda, hücre canlılığının anlamlı olarak azaldığı, kaspaz 3/7 enzim aktivitesinin anlamlı olarak arttığı ve apoptotik hücrelerin sayısının anlamlı olarak arttığı bildirilmiştir. Sodyum benzoatın, apoptozda görev alan NFkB proteininin sitozolden çekirdeğe göçü üzerinde ise aktive edici etkiler sergilediği ve apoptotik etkileri üzerinde NFkB aktive edici etkilerinin de rol alabileceği belirlenmiştir. Sodyum benzoatın 6.25 mM-50 mM arasındaki dozlarda Bcl-2 proteini üzerinde anlamlı değişiklik yaratmadığı belirlenmiştir. Sodyum benzoatın apoptotik etki mekanizmasına yönelik yeni çalışmaların ve NFkB ilişkili yolakların belirlenmesi de ileri çalışmalar için önerilebilir.

Abstract:
Benzoic acid and benzoates generally exist in fruits, especially cherry, whereas cranberry is also a rich source. Apart from fruits, benzoic acid naturally exists in mushrooms, clove, cinnamon and some milk products (as aresult of bacterial fermentation). Until now, various in vitro and in vivo studies have been made investigating the biological roles of benzoic acid. In these studies, sodium benzoate has been shown to exert anti-inflammatory actions in glial cells, astrocytes and peritoneal macrophages, inhibit oxidatif stress by inducing neurotrophic factors in neurodegenerative diseases and possess beneficial effects in learning and memory functions. NFkB is a transcription factor which mediates various biological processes such as the regulation of cell proliferation, survival, resistance to chemotherapy, metastasis and anjiogenesis. Upon activation, NFkB translocates to the nucleus to induce the expression of various genes which determine cell fate. NFkB has been reported as constitutively active and dysregulated in various types of cancer and this activation has been linked with cancer. Therefore, targeting NFkB is an important approach for anti-cancer therapies. Colon cancer is one of the cancer types which exhibits constitutive NFkB activation and various agents have been shown to decrease colon cancer cell viability by targeting NFkB. However, in some colon cancer cell lines, it was shown that NFkB activation can also modulate, induce and accompany apoptosis. Since sodium benzoate has been shown to inhibit NFkB in different cell types and NFkB is closely related to inflammation and cancer, it is thought that sodium benzoate may effect the viability of colon cancer cells. In our knowledge, the effects of sodium benzoate on colon cancer cells have not been investigated until now. In this study, the effects of sodium benozate were examined on colon cancer cells. HCT116 colon cancer cells were incubated with different concentrations of sodium benzoate for different time intervals and after incubations, it was found that sodium benzoate diminished cell viability and induced apoptosis of HCT116 colon cancer cells at 6.25 mM-50 mM concentration range. Increased caspase 3 activity and NFkB translocation from cytosol to nucleus accompanied apoptosis of cells. We could not find significant change in Bcl-2 expression after sodium benzoate treatment. Our results showed that sodium benzoate induced apoptosis and activated NFkB in HCT116 cells and further research is needed to explore its effects on colon cancer cells via NFkB modulation.