Karvakrolün ras transform 5RP7 ve normal F2408 embriyonal fibroblast hücreleri ile U-2 OS osteosarkoma hücreleri üzerindeki sitotoksik ve apoptotik etkilerinin in vitro araştırılması
Investigation of cytotoxic and apoptotic effects of carvacrol on ras transformed 5RP7 and normal F2408 embryonic fibroblast cells and U-2 OS osteosarcoma cells in vitro
Yazar: YILDIZ BODURLAR
Danışman: DOÇ. DR. HÜLYA SİVAS
Anadolu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Fibroblastlar = Fibroblasts ; Karvakrol = Carvacrol ; Sitotoksisite = Cytotoxicity

Özet:
Bu çalışmada, bir bitkisel monoterpen olan karvakrolün F2408, 5RP7 ve U-2 OS hücreleri üzerine sitotoksik ve apoptotik etkileri araştırılmıştır. Sitotoksik etki MTT ve Nötral kırmızısı alım yöntemiyle, apoptotik etki ise morfolojik olarak AO/EB boyama ile belirlenmiştir. Buna ek olarak, karvakrol ile muamele edilmiş U-2 OS hücrelerinde 84 genin ifade seviyesi RT2-PCR plaka yöntemiyle araştırılmıştır. Karvakrol ile 48 saat muamele edilen F2408, 5RP7 ve U-2 OS'lar için IC50 değeri sırasıyla 300 µM, 300 µM ve 250 µM olarak belirlenmiştir. Hücrelerde zar tomurcuklanması, kromatin yoğunlaşması ve parçalanması gibi karakteristik apoptotik morfoloji floresan mikroskop altında gözlenmiştir. Karvakrol ile inkübasyon U-2 OS hücrelerinde apoptoz ve MAPK yolağıyla ilgili 56 genin ifadesinde azalmaya ve 2 genin ifadesinde artışa yol açmıştır. Bu genlerden 13 tanesi ifade seviyesinde 2 kat ve üzeri azalma göstermiştir. Bu genler ERK1/2, JNK, p38 MAPK ve hücre döngüsü yolakları ile ilgili olduğundan hücre ölüm mekanizmasına açıklık getirilmiştir. Kemoterapötik bir ajan olan sisplatin ise aynı hücrelerde 8 genin ifadesinde değişikliğe neden olmuş ve karvakrolden daha az etkili olmuştur. Sonuç olarak karvakrol F2408, 5RP7 ve U-2 OS hücrelerinde önemli derecede sitotoksik ve apoptotik etki göstermiştir. Ayrıca bir osteosarkoma hücresi olan U-2 OS'larda ERK1/2, JNK, p38 MAPK ve hücre döngüsü yolaklarının baskılanması, karvakrolün en azından osteosarkoma olmak üzere çeşitli kanserler için güçlü bir terapötik ajan olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
In this study, the cytotoxic and apoptotic effects of carvacrol, a herbal monoterpene, were investigated on F2408, 5RP7 and U-2 OS cells. The cytotoxic effect was determined by MTT and neutral red uptake and the apoptotic effect was morphologically by AO/EB staining, respectively. In addition, the expression levels of 84 genes after carvacrol treatment of U-2 OS were studied using RT2-PCR array. IC50 values for F2408, 5RP7 and U-2 OS treated with carvacrol for 48 hours were detected as 300 µM, 300 µM and 250 µM, respectively. The characteristics of apoptotic morphology such as membrane blebbing, chromatin condensation and fragmantation were observed under a flouresans microscope. Incubation of U-2 OS with carvacrol caused a diminution in the expression level of 56 genes and an elevation of two genes related with apoptosis and MAPK pathway. Thirteen genes of them showed two fold or more reduction in the expression levels. Because of these genes are related with ERK1/2, JNK, p38 MAPK signaling pathways, mechanism of cell death was cleared. Sisplatin as a chemothrepeutic agent caused changes in the expression of 8 genes in the same cells and was effective less than carvacrol. In conclusion, carvacrol showed significantly cytotoxic and apoptotic effects on F2408, 5RP7 and U-2 OS cells. Furthermore, inhibition of ERK1/2, JNK, p38 MAPK and cell cycle pathways on an osteosarcoma cell, U-2 OS, indicate that carvacrol might be an efficient therapeutic agent for various cancers at least osteosarcomas.