Glioblastoma (Gbm) hücre hatları üzerinde multifloral bal ve temozolomid-bal kombine tedavisinin sitotoksik, antimetastatik ve apoptotik potansiyelinin araştırılması
Investigation of the cytotoxic, anti-metastatic and apoptotic potential of multifloral honey and temozolomide-honey combined treatment on glioblastoma (Gbm) cell lines
Yazar: DENİZ EVRİM KAVAK
Danışman: PROF. DR. SEFA KIZILDAĞ ; DOÇ. DR. SEVGİ İRTEGÜN KANDEMİR
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Bal = Honey ; Glioblastoma = Glioblastoma ; Hücre dizisi = Cell line ; Neoplazm metastazları = Neoplasm metastasis ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; Temozolomid = Temosolomide

Özet:
Malign glioma (glioblastoma veya GBM) en yaygın ve agresif primer beyin tümörüdür. Temozolomid (TMZ), glioblastoma tedavisinde birinci basamak olarak kullanılmaktadır. Çoğu glioblastoma hastası, cerrahi, radyoterapi ve kemoterapi müdahalelerine rağmen, tanıdan sonraki 1-2 yıl içinde ölmektedir.  
Bal, eski çağlardan beri yiyecek ve geleneksel bir ilaç olarak kullanılmıştır. Balın tümör hücre proliferasyonu, apoptozis ve metastaz gibi kanser progresyonu ile ilişkili birçok hücresel mekanizmaları regüle ettiği rapor edilmiştir. Çalışmada; balın, TMZ ile kombine kullanımının GBM hücre hatlarındaki sitotoksik etkisi ve mekanizmalarının araştırılması amaçlanmıştır. 
Bu amaç doğrultusunda insan GBM (U-118 MG, T98G, U-87 MG) hücre hatlarında, balın ve bal + TMZ'nin kombine kullanımının sitotoksik etkileri MTT analizi kullanılarak değerlendirildi. Bal, TMZ ve bal + TMZ gruplarının GBM hücrelerinin sitotoksisitesinde rol alan sinyal yollarına ait gen ifadeleri seviyeleri kantitatif ters transkriptaz polimeraz zincir reaksiyonu (qRT-PCR) ve protein ekspresyonundaki değişiklikler Western Blot yöntemiyle araştırıldı.
Çalışmamızda, balın çeşitli mekanizmalarla hücre canlılığını azalttığını gösterdik. U-118 MG, U-87 MG ve T98G hücre hatlarının üçünde de bal+ TMZ uygulanan gruplarda doza bağımlı sitotoksik etki gözlemlendi. T98G ve U-87 MG hücre hatlarında %5 bal-TMZ dozu, %5 baldan daha sitotoksik bir etki göstererek bal ve TMZ arasında sinerjik bir etki olabileceğinin göstergesi oldu.
U-118 MG hücrelerinde Bal+TMZ uygulaması sonucunda pro-apoptotik Bax mRNA seviyesi ve protein ekspresyonunda istatistiksel olarak anlamlı olmayan bir artış gözlendi. Ayrıca hayatta kalım ilişkili ve GBM de ilaç direncinde önemli rol oynayan ERK sinyal yolağı baskılandı. T98G MG hücre hattında, bal uygulanması sonucunda pro-apoptotik Bax'ın mRNA ve protein ekspresyonunda artış gözlenirken, anti-apoptotik Bcl-2 proteininin mRNA ve protein ekspresyonunun azalma olduğu tespit edildi. Aynı zamanda Bal+TMZ ve TMZ uygulanan gruplarda ise ERK sinyal yolağını baskılandı. U-87 MG hücrelerinde Bal+TMZ uygulanan kombinasyon dozu sinerjistik etki göstererek pro-apoptotik Bax'ın hem mRNA hem de protein ekspresyonunda anlamlı derecede artış sağlarken, anti-apoptotik Bcl-2' nin mRNA ve protein ifadesini sinerjistik olarak azalttı. Migrasyon deneylerinde U-118 MG, T98G ve U-87 MG hücrelerinin hepsinde IC50 Bal+TMZ dozu uygulamaları hücre göçünü anlamlı derecede inhibe etmiştir.
GBM' de tümör oluşması ve progresyonu ile ilişkili moleküler ve biyokimyasal mekanizmaları anlamak yeni potansiyel terapötiklerin gelişmesine olanak sağlaması öngörülmektedir. Sonuç olarak doğal arı balını, beyin tümörleri için umut verici bir doğal bileşik kaynağı ve diyet ürünü olarak öneriyoruz.

Abstract:
Malignant glioma (glioblastoma or GBM) is the most common and aggressive primary brain tumor. Temozolomide (TMZ) is used as a first-line treatment for glioblastoma. Most glioblastoma patients die within 1-2 years of diagnosis, despite surgical, radiotherapy, and chemotherapy interventions.
Honey has been used as food and a traditional medicine since ancient times. It has been reported that honey regulates many cellular mechanisms associated with cancer progression, such as tumor cell proliferation, apoptosis, and metastasis. The aim of this study was to investigate the cytotoxic effect and mechanisms of the combined use of honey with TMZ in GBM cell lines.
For this purpose, the cytotoxic effects of the combined use of honey and honey + TMZ in human GBM (U-118 MG, T98G, U-87 MG) cell lines were evaluated using MTT analysis. The gene expression levels of the signaling pathways involved in the cytotoxicity of GBM cells in honey, TMZ and honey + TMZ groups were investigated by quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR) and changes in protein expression by Western blot method.
In our research, we showed that honey reduces cell viability by various mechanisms. A dose-dependent cytotoxic effect was observed in the honey + TMZ applied groups in all three of the U-118 MG, U-87 MG, and T98G cell lines. In T98G and U-87 MG cell lines, a 5% honey-TMZ dose showed a more cytotoxic effect than 5% honey, indicating that there may be a synergistic effect between honey and TMZ.
A statistically insignificant increase in pro-apoptotic Bax mRNA level and protein expression was observed as a result of Bal+TMZ application in U-118 MG cells. In addition, the ERK signaling pathway, which is associated with survival and plays an important role in drug resistance in GBM, was suppressed. As a result of honey application, an increase was observed in mRNA and protein expression of pro-apoptotic Bax as a result, while mRNA and protein expression of anti-apoptotic Bcl-2 protein were decreased. At the same time, the ERK signaling pathway was suppressed in the groups treated with Honey+TMZ and TMZ. The combination dose of Bal+TMZ applied to U-87 MG cells showed a synergistic effect, significantly increasing both mRNA and protein expression of pro-apoptotic Bax while synergistically decreasing the mRNA and protein expression of anti-apoptotic Bcl-2. Migration experiments showed that Honey+TMZ dose applications in all of the U-118 MG, T98G, and U-87 MG cells significantly inhibited cell migration.
Understanding the molecular and biochemical mechanisms underlying the formation and progression of GBM tumors is anticipated to facilitate the creation of novel potential therapeutics. We conclude that natural bee honey is a promising source of natural compounds and dietary supplements for the treatment of brain tumors