Oksidatif hasar modeli oluşturulan ARPE-19 hücrelerine farklı dozlarda uygulanan kurkumin, krosetin ve luteinin antioksidan ve apoptoz üzerine olan etkilerinin karşılaştırmalı olarak incelenmesi
To arpe-19 cells with an oxidative damage modelcurcumin, crocetin and lutein applied in different dosesantioxidant and its effects on apoptosiscomparative examination
Yazar: KÜBRA DEMİRCİ KÜÇÜK
Danışman: PROF. DR. VEYSEL LEVENT KARABAŞ
Kocaeli Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Göz Hastalıkları Ana Bilim Dalı / Cerrahi Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Göz Hastalıkları = Eye Diseases
Dizin: Antioksidanlar = Antioxidants ; Apoptozis = Apoptosis ; Hücreler = Cells ; Krosetin = Crocetin ; Kurkumin = Curcumin ; Lutein = Lutein ; Oksidatif hasar = Oxidative damage

Özet:
Amaç: H2O2 ile oksidatif hasar modeli oluşturulan ARPE-19 hücrelerinde, Kurkumin, Lutein ve Krosetin'in antioksidan etkilerini ve apoptozis üzerine olan etkilerini araştırmak ve bu etkilerini karşılaştırmak.
    Gereç ve Yöntem: ARPE hücrelerindeki oksidatif hasar, hücrelerin 1 saat süre ile 800 µM H2O2 ile muamele edilmesiyle oluşturuldu. Oksidatif hasar oluşturulmuş hücreler, Kurkumin, Krosetin ve Lutein'in değişen dozları (1 µM, 2,5 µM, 5 µM, 10 µM, 20 µM, 40 µM, 80 µM dozlarında) ile 24 saat inkübe edildikten sonra hücre proliferasyon oranları ve hücrelerdeki canlılığa olan etkileri %10 WST-1 ile karşılaştırmalı olarak değerlendirildi. WST-1 analizi sonucunda her bir antioksidan madde için en etkin doz olduğu düşünülen düşük, orta ve yüksek konsantrasyonlar seçildi. Oksidatif hasara uğratılmış ARPE-19 hücreleri ve bu hücrelere tedavi amacıyla farklı dozlarda uygulanan Kurkumin (20, 40, 80 µM), Krosetin (10, 20, 40 µM) ve Lutein'in (5, 10, 20 µM) Süperoksit dismutaz (SOD), malondialdehit (MDA) ve glutatyon (GSH) oksidatif biyobelirteç seviyeleri üzerine etkileri ve pro-apoptotik etki sağlayan Bax ve anti-apoptotik etki sağlayan Bcl-2 gen ekspresyon seviyeleri değerlendirildi.
    Bulgular: Kontrol ve H2O2 uygulanan gruptaki hücre canlılığı değerlendirildiğinde hücre canlılığının kontroldekinin yaklaşık %50'sine düştüğü konsantrasyon 800 μM olarak bulunmuştur. Lutein, krosetin ve kurkuminin hücre canlılığı ve proliferasyonu üzerine en etkili olan dozları sırası ile 5,10 ve 20 µM olarak bulunmuştur. Biyokimyasal incelemelerde MDA, GSH, SOD düzeyleri incelendi. H2O2, SOD ve GSH'ı anlamlı oranda azaltmış ve MDA'yı anlamlı oranda yükseltmiştir (p<0.05, p<0.05, p<0.05). SOD ve GSH aktivitesi lutein, kurkumin ve krosetin uygulanan gruplarda, H2O2 grubuna oranla daha yüksek; MDA düzeyi ise azalmış olarak bulundu (p<0.05, p<0.05, p<0.05). BCL-2 gen ekspresyon analizi değerlendirilmesinde, hasar modeli oluşturulan grupta BCL-2 seviyesinin anlamlı oranla azaldığı görüldü (p<0.01). 10 ve 20 µm lutein uygulanan grupta BCL-2 seviyelerinde anlamlı artış olduğu görüldü(p<0.05). BAX 1 gen ekspresyon analizi değerlendirilmesinde, hasar modeli oluşturulan grupta BAX 1 ekspresyon seviyesinin anlamlı oranda arttığı görüldü (p<0.01). Lutein, kurkumin ve krosetin uygulanan tedavi gruplarında BAX 1 ekspresyon seviyelerinde anlamlı azalma olduğu görüldü (p<0.05).
    Sonuç: Lutein ve kurkumin tedavisinin RPE hücrelerinde antioksidan aktiviteyi arttırdığı ve apoptozu inhibe ettiği bilinmektedir. Lutein ile kurkuminin bu etkileri karşılaştırıldığında, kurkuminin lutein kadar etkin olmadığını gözlemledik. Krosetinin de antioksidan etkisini belirten yayınlar olmakla birlikte RPE hücrelerinde antioksidan ve apoptoz üzerine olan etkisi değerlendirilmemiştir. Lutein ile krosetinin bu etkileri karşılaştırıldığında benzer etkiler gözlemledik. Krosetin tedavisinin, YBMD progresyonunu yavaşlatmada luteine alternatif olabileceğini düşünmekteyiz.

Abstract:
ABSTRACT
    Purpose: To investigate and compare the antioxidant effects and effects of Curcumin, Lutein and Crocetin on apoptosis in ARPE-19 cells, for which an oxidative damage model was created with H2O2.
    Materials and Methods: Oxidative damage in ARPE cells was created by treating the cells with 800 µM H2O2 for 1 hour. Oxidatively damaged cells are incubated with varying doses of Curcumin, Crocetin and Lutein (at doses of 1 µM, 2.5 µM, 5 µM, 10 µM, 20 µM, 40 µM, 80 µM) for 24 hours, followed by cell proliferation rates and The effects on viability were evaluated in comparison with 10% WST-1. As a result of the WST-1 analysis, low, medium and high concentrations considered to be the most effective dose for each antioxidant substance were selected. Different doses of Curcumin (20, 40, 80 µM), Crocetin (10, 20, 40 µM) and Lutein (5, 10, 20 µM) were applied to oxidatively damaged ARPE-19 cells and these cells for treatment. The effects of superoxide dismutase (SOD), malic dialdehyde (MDA) and glutathione (GSH) on oxidative biomarker levels and the expression levels of Bax, which provides pro-apoptotic effect, and Bcl-2 gene expression, which provides anti-apoptotic effect, were evaluated.
    Results: When cell viability was evaluated in the control and H2O2 groups, the concentration at which cell viability decreased to approximately 50% of that in the control was found to be 800 μM. The most effective doses of lutein, crocetin and curcumin on cell viability and proliferation were found to be 5,10 and 20 µM, respectively. MDA, GSH, SOD levels were examined in biochemical examinations. H2O2 significantly decreased SOD and GSH and increased MDA significantly (p <0.05, p <0.05, p <0.05). SOD and GSH activities were higher in the lutein, curcumin and crocetin applied groups compared to the H2O2 group; MDA level was found to be decreased (p<0.05, p<0.05, p<0.05). In the evaluation of BCL-2 gene expression analysis, it was observed that the BCL-2 level was significantly decreased in the damage model group (p <0.01). It was observed that there was a significant increase in BCL-2 levels in the 10 and 20 µm lutein group (p <0.05). In the evaluation of BAX 1 gene expression analysis, it was observed that the BAX 1 expression level increased significantly in the damage model group (p <0.01). There was a significant decrease in BAX 1 expression levels in the treatment groups treated with lutein, curcumin and crocetin (p <0.05).
    Conclusion: It is known that lutein and curcumin treatment increase antioxidant activity in RPE cells and inhibit apoptosis. When these effects of lutein and curcumin were compared, we observed that curcumin was not as effective as lutein. Although there are publications indicating the antioxidant effect of crocetin, its effect on antioxidant and apoptosis in RPE cells has not been evaluated. When these effects of lutein and crocetin were compared, we observed similar effects. We think that crocetin treatment may be an alternative to lutein in slowing the progression of AMD.