Melittinin polimerik nanoparçacıklar ile kompleksinin LPS ile indüklenmiş Raw 264.7 hücrelerinde anti-enflamatuar etkisinin araştırılması
Investigation of the anti-inflammatory effect of melittin complex with polymeric nanoparticles in LPS-induced Raw 264.7 cells
Yazar: BERRIN CHATZI MEMET
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ EREN DEMİRPOLAT ; DOÇ. DR. ÖMER AYDIN
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / İlaç Araştırma, Geliştirme ve Uygulamaları Ana Bilim Dalı / İlaç Tasarımı ve Geliştirilmesi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Antiinflamatuar ajanlar = Anti inflammatory agents ; Melittin = Melittin ; Misel = Micelle ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Polimerler = Polymers ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Enflamasyon, doku homeostazını korumak için doğal ve adaptif bağışıklık sistemleri tarafından tetiklenen yaygın bir olgudur. Bu fenomen normalde enfeksiyonun salınmasına ve iyileşmesine yol açar, ancak enflamasyon süreci, uygun şekilde ilerlemediğinde otoimmün hastalıklar, kardiyovasküler hastalıklar ve kanser gibi birçok hastalığa neden olabilir. Anti-enflamatuar ilaçlar, çeşitli kinazların aktivitesini bloke eden ve enflamasyona karşı bağışıklık sisteminde bir baskılanma gösteren antisitokin tedavileri gibi biyolojik ilaçları içerir.  Bunun yanı sıra aspirin ve diğer steroidal olmayan antienflamatuar ilaçlar (NSAID'ler), antienflamatuar etkilerin yanı sıra ülserojenik yan etkilere de sahiptir. Melittin, Avrupa bal arısı Apis mellifera'nın zehirinin %40-50'sini oluşturan doğal katyonik bir peptittir. Arı zehiri anti-enflamatuar etki için doğu geleneksel tıbbında, daha yakın zamanda ağrının giderilmesi, romatoid artrit ve kronik enflamatuar hastalıkların tedavisi için kullanılmıştır. Ancak tüm bu terapötik etkilerin yanında melittin, pozitif yükünden kaynaklı olarak hücre zarına afinite gösterir ve ona bağlanarak gözenek oluşumunu indükler, bunun sonucunda hücre lizizine sebep olur. Aynı nedenden ötürü, melittinin spesifik olmayan sitolitik aktivitesi, intravenöz olarak uygulandığında hemoliz gibi ciddi hedef dışı etkikere sebep olabilir. Bu dezavantajın üstesinden gelerek melittinin potansiyel etkisinden yararlanmak için yeni negatif yüklü PMMA/SPMA, RAFT polimerizasyonu ile sentezlenmiş ve nanoçökeltme yöntemi ile 223,6 nm boyuta ve -40 mV yüzey yüküne sahip miseller oluşturulmuştur. Bu misellerin melittin ile başarılı bir şekilde kompleksi oluşturulmuştur (MEL NP). MEL NP'lerin Raw 264.7 hücre hattında serbest melittine (IC50: 2,23 μΜ) toksisitesinin ortadan kaldırıldığı gösterilmiştir. IL-1, IL-6, PGE2 veTNF-α seviyelerinde MEL NP ve kontrol grupları arasında anlamlı bir değişim gözlemlenmemiştir.

Abstract:
Inflammation is a common phenomenon that comes naturally to maintain tissue homeostasis and is triggered by adaptive immune systems. This phenomenon normally leads to infection release and recovery, but inflammation can cause different types of disorders such as autoimmune, cardiovascular disorders and cancer when not properly progressed. Anti-inflammatory drugs include biologic drugs such as anticytokine therapies that block the activity of various kinases and show a suppression of the immune system against inflammation. In addition, aspirin and other non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) have ulcerogenic side effects as well as anti-inflammatory effects. Melittin is a natural cationic peptide that makes up 40-50% of the venom of the European honeybee Apis mellifera. Bee venom has been used in eastern traditional medicine for its anti-inflammatory effect, more recently for pain relief, for the treatment of rheumatoid arthritis and chronic inflammatory diseases. However, besides all these therapeutic effects, melittin shows affinity to the cell membrane due to its positive charge and binds to it, inducing pore formation, resulting in cell lysis. For the same reason, the non-specific cytolytic activity of melittin can cause serious off-target effects such as hemolysis when administered intravenously. To overcome this disadvantage and take advantage of the potential effect of melittin, new negatively charged PMMA/SPMA was synthesized by RAFT polymerization and micelles with 223.6 nm size and -40 mV surface charge were formed by nanoprecipitation method. These micelles were successfully complexed with melittin (MEL NP). It has been shown that the toxicity of MEL NPs to free melittine (IC50: 2.23 μΜ) in Raw 264.7 cell line is abolished. No significant change was observed in IL-1, IL-6, PGE2 and TNF-α levels between MEL NP and control groups.