Quercetin eritropoetin üzerindeki TNF-alfa inhibisyonunu ortadan kaldırabilir mi?
Can quercetin abolish TNF-alfa inhibition on erythropoietin?
Yazar: BURCU AKINCI
Danışman: PROF. DR. SELDA KABADERE
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Fizyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Anemi = Anemia ; Eritropoietin = Erythropoietin ; HIF = HIF ; Kuersetin = Quercetin ; Tümör nekroz faktörü-alfa = Tumor necrosis factor-alpha ; İnflamasyon = Inflammation

Özet:
Sistemik inflamasyon sonucu dolaşımda artan başlıca TNF-alfa ve IL-1 ailesine ait proinflamatuar sitokinler eritropoezin düzenleyici hormonu olan eritropoetin (EPO) üretimini baskılayarak inflamasyon anemisine neden olmaktadır. EPO üretiminin uyarımı için en önemli transkripsiyon faktörü hipoksi ile indüklenebilir faktörlerdir. EPO promotörü hipoksik yanıt elemanının yanı sıra NF-KB gibi transkripsiyonel faktörleri için bağlanma bölgesi içermektedir ve inflamatuar sitokinler ile bu faktörlerin aktivasyonları artarak EPO'nun hipoksi ile uyarılabilirliğini baskılamaktadır. Meyve ve sebzelerde doğal bir bitki metaboliti olarak bulunan quercetin, aglikon yapıda serbest formda gıda takviyesi olarak pazarlanmaktadır. Quercetinin anti-inflamatuar etkinliği farklı çalışmalarda rapor edilmiştir, ancak bu durumun EPO gen ifadelenmesi üzerindeki etkisini gösteren bir çalışmaya rastlanmamıştır. Bu amaçla quercetinin inflamasyon üzerine etkilerini ve daha önemlisi inflamatuar ortamda baskılanan EPO ve EPO sentezinin uyarıcısı olan HIF'ler üzerindeki etkilerini değerlendirdik. Ek olarak proinflamatuar programlanmış hücre ölümü olarak tanımlanan piroptoz üzerine quercetinin etkisini değerlendirmeyi amaçladık. Deney modeli olarak in vitro koşullarda HepG2 hücrelerini kullanarak TNF-α ve LPS ile inflamasyon modeli oluşturduk. Bu inflamasyon modelinde quercetinin proinflamatuar aracılar olan TNF-α, IL-1α, NF-KB gen ekspresyonu, EPO, HIF-1α, HIF-2α gen ekpresyonu ve ayrıca piroptoz ile ilişkili kaspaz 1 ve IL-18 gen ekspresyonu üzerine etkilerini değerlendirdik. Sonuçlarımıza göre; quercetin TNF-α, IL-1α, NF-KB mRNA düzeylerini arttırarak inflamatuar etkiler göstermiştir. Bu inflamatuar etki ile tutarlı EPO mRNA ekspresyonu baskılanmıştır. HIF-1α ve HIF-2α mRNA seviyeleri artmıştır. Bu sonuçlar HIF artışının inflamatuar sitokinlerin ve NF-KB'nin EPO'yu baskılayıcı etkisinin önüne geçemediğini düşündürmüştür. Fakat kaspaz 1 ve IL-18 mRNA seviyelerini azaltarak proinflamatuar hücre ölümünü baskılama eğiliminde olduğu görülmüştür. Elde ettiğimiz bu sonuçlar, quercetinin çelişkili etkiler gösterebileceğini ve güvenilirliğini test etmek için daha kapsamlı araştırmalara ihtiyaç olduğunu göstermektedir.

Abstract:
TNF-alpha and proinflammatory cytokines, belonging to IL-1 family, which increase in the circulation as a result of systemic inflammation, suppress the production of the erythropoiesis regulating hormone, erythropoietin (EPO) and cause inflammation anemia. The most important transcription factors for the induction of EPO production are hypoxia-inducible factors. In addition to the hypoxic response element, the EPO promoter contains a binding site for transcriptional factors such as NF-κB, and the activation of these factors by inflammatory cytokines increases and suppresses the hypoxic inducibility of EPO. Quercetin, which is found as a natural plant metabolite in fruits and vegetables, is marketed as a food supplement in free form in aglycone structure. The anti-inflammatory activity of quercetin has been reported in different studies however, no study has been found showing the effect of this situation on EPO gene expression. For this purpose, we evaluated the effects of quercetin on inflammation and more importantly, its effects on EPO, suppressed in the inflammatory environment and HIF's which are stimulators of EPO synthesis. In addition, we aimed to evaluate the effect of quercetin on pyroptosis, which is defined as pro-inflammatory programmed cell death. As an experimental model, we created an inflammation model with TNF-α and LPS using HepG2 cells in vitro. In this inflammation model, we evaluated the effects of quercetin on proinflammatory mediators TNF-α, IL-1α, NF-KB gene expressions, EPO, HIF-1α, HIF-2α gene expressions, as well as pyroptosis-related caspase 1 and IL-18 gene expressions. According to our results; quercetin showed inflammatory effects by increasing TNF-α, IL-1α, NF-KB mRNA levels. Consistent with this inflammatory effect, EPO mRNA expression was suppressed. HIF-1α and HIF-2α mRNA levels were increased. These results suggested that the increase in HIF could not prevent the suppressive effect of inflammatory cytokines and NF-KB on EPO production. However, it has been observed that it tends to suppress proinflammatory cell death by decreasing caspase 1 and IL-18 mRNA levels. These results show that quercetin may show conflicting effects and further studies are needed to test its safety.