Prostat kanseri hücre hatlarında paklitaksel ile bitkisel etken maddelerin ve endemik bitki ekstrelerinin sinerjistik etkisinin hücre döngüsü ve apoptoz sinyal iletim yolakları üzerine etkisinin araştırılması
The study of the effects of paclitaxel and herbal active substances and endemic plant extracts synergistic effect on the cell cycle and apoptosis signal pathway in the cell lines of prostate cancer
Yazar: ZEYNEP ÖZLEM DOĞAN ŞIĞVA
Danışman: PROF. DR. CUMHUR GÜNDÜZ
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Bitki özütü = Plant extract ; Hücre dizisi = Cell line ; Paklitaksel = Paclitaxel ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms ; Sinyal nakli = Signal transduction

Özet:
Androjen bağımsız PC-3 ve DU-145, androjen bağımlı VCaP prostat kanseri hücre hatlarında anti-kanser etkinliği yüksek üç bitkisel etken maddenin;Sulforafen,Silymarin, Kaempherolve Türkiye'de yetişen 4 endemik bitki türünden Alkanna tinctoria subsp. subleiocarpa(Havacıva otu), Lavandula stoechas subsp. cariensis(Karabaş Otu), Phlomis leucophratca(Çalba),Rubia davisianafarklı polariteye sahip çözücüler ile hazırlanmış bitki ekstrelerinin Paklitaksel ile kombinasyonlarının sinerjistik etkinliğinin araştırılması ve bu kombine dozların sinerjistik etkisinin hücre döngüsü sinyal iletimi ve apoptozis yolaklarındaki gen ekspresyonları üzerine etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.Prostat kanseri hücre hatları ve PNT1A (normal prostat epiteli) hücre hattı belirli dozda bitkisel etken maddeler ile endemik bitki ekstreleri muamele edilmiş ve real-time online olarak IC50 dozları belirlenmiş ve apoptotik etkileri TUNEL, Aneksin V ve JC-1 yöntemi ile değerlendirilmiştir.Bitkisel etken maddelerinve endemik bitki ekstreleri paklitaksel ile kombinasyonlarının etkinlikleri izobologram analizi ile belirlenmiştir. Her bir çalışma üç kez tekrarlanmıştır. Sinerjistik kombinasyonların apoptotik etkileri TUNEL, Aneksin V ve JC-1 yöntemi ile değerlendirilmiş ve hücre döngüsü sinyal iletimi ve apoptozis yolaklarındaki gen ekspresyonları üzerine etkilerinin real time online RT-PCR ile analiz edilmiştir.Prostat kanseri hücre hatlarında, endemik bitki ekstrelerinin (Alkanna tinctoria subsp. subleiocarpa, Phlomis leucophratca ve Rubia davisiana, IC50<220µg/ml) ve bitkisel etken maddelerin (silymarin ve sulforafen IC50<130 µM) anti prolifertif ve apoptotik etki gösterdiği saptandı. Endemik bitki ekstreleri ve bitkisel etken maddeler paklitaksel ile sinerjistik (CI ED50< 0,41)etki göstermiştir.Sinerjistik etki gösteren kombinasyonlar prostat kanseri hücre hatlarında, Bcl-2 gen ekspresyonunu baskılayarak Bax/Blc-2 oranını arttırmış ayrıca TNFRSF10A, TNFRSF1A, CHEK1, CDKN1A, CDKN2B, CDK8, CDKN3 ve CASP14 ekspresyonlarını arttırmış ve BAD, CDK5RAP1, CDC20, siklin H, CDK5RAP1, CDC20 azalmıştır.Sonuç olarak, Paklitaksel ile sinerjistik etki gösteren endemik bitki ekstreleri ve bitkisel etken maddeler, Paklitakselin etkin dozunu azaltmış ve G2/M arrestini indüklemişlerdir.

Abstract:
The aim of the study is to determine the effective concentrations by using isobologram analysis and evaluate the synergistic effects of combined doses gene expression cell signal transduction pathways and programmed cell death genes and combinations of herbal substances; Sulphorafen (Brassica oleracea), Silymarin (Silybum marianum), Kaempherol (Epilobium parviflorum); four endemic plant type in Turkey (Alkanna tinctoria subsp. subleiocarpa, Lavandula stoechas subsp. cariensis, Phlomis leucophratca, Rubia davisiana,) with paclitaxel in androgen-dependent VCaP (epithelial cancer-vertebral metastases), androgen-independent PC-3 (adenocarsinom stage/phase 4) and in the cell lines of prostate cancer of DU-145 (carcinoma) cell lines.Prostate cancer cell lines that grown in cell cultures and PNT1A (normal prostate epithelium) cell lines were treated by herbal substances and endemic herbal extracts and combined with Paclitaxel drug. IC50 doses of herbal substances and endemic plant extracts and paclitaxel were identified as real time online. The most effective synergistic doses of IC50 and up/down doses were determined according to isobologram analysis. Each study was repeated three times. The apoptotic effects of effective combined doses were evaluated by TUNEL , Annexin V and JC-1 methods. Apoptotic and/or cell cycle arrest effects of confirmed combined doses on expression of genes in these pathways were assessed by real-time online Reverse Transcriptase PCR (RT-PCR).It was determined that, endemic plant extracts (Alkanna tinctoria subsp. subleiocarpa, Phlomis leucophratca and Rubia davisiana, IC50<220µg/ml) and herbal substances (silymarin ve sulforafen IC50<130 µM) indicated anti proliferative and apoptotic effects in prostate cancer cell lines. Endemic plant extracts and herbal substances testified to synergistic effect with paclitaxel (CI ED50 <0.41).The combinations, which indicate the synergistic effect were increased to Bax/Blc-2 ratio by suppressing Bcl-2 gene expression into the prostate cancer cell lines. Besides, they increased expression of TNFRSF10A, TNFRSF1A, CHEK1, CDKN1A, CDKN2B, CDK8, CDKN3 and CASP14 and decreased BAD, CDK5RAP1, CDC20, siklin H, CDK5RAP1, CDC20.As a result, the effective dose of paclitaxel were reduced and G2/M arrest were induced by the endemic plant extracts and herbal substances that indicate a synergistic effect with paclitaxel.