Bazı bitki ekstraktlarının kanser hücrelerinde antioksidan, antikanserojenik ve apoptotik etkisinin belirlenmesi
Determination of antioksidant, anticancerogenic ve apoptotic effect of some plant extracts on cancer cell line
Yazar: ÖZGE TARANÇI
Danışman: PROF. DR. BELMA ASLIM ; YRD. DOÇ. DR. SENİHA SELCEN BABAOĞLU AYDAŞ
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Kanser tüm dünyada hızla büyümekte olan bir sağlık problemidir. Epidemiyolojik kanıtlar bitkilerin, kanser sıklığının azaltılmasında ve kanser kaynaklı ölümlerin önlenmesinde kullanılan ilaçların elde edilmesinde birincil kaynaklar olduğunu doğrulamaktadır. Çalışmada endemik Tanacetum albipannosum Hub.-Mor. & Grierson ve Achillea sp. nova ve yaygın Centaurea depressa Bieb. türlerinden elde edilen su ve metanol ekstraktları kullanılmıştır. Ekstraktların 100, 250 ve 500 µg/mL konsantrasyonlarının kolorektal adenokarsinoma hücre hatları HT-29 ve Caco-2, servikal kanser hücre hattı HeLa üzerine antiproliferatif ve sağlıklı gingivial fibroblast hücre hattı HGF-1 üzerine sitotoksik etkisi araştırılmıştır. Konsantrasyon artışıyla birlikte bitkilerin antiproliferatif etkisinin arttığı bulunmuştur. Bitki ekstraktlarının hiçbir konsantrasyonu HGF-1 hücrelerine sitotoksik etki göstermemiştir. En iyi antiproliferatif etki HeLa hücrelerinde, C. depressa metanol (500 µg/mL) ve HT-29 hücrelerinde C. depressa su ekstraktında (500 µg/mL) bulunmuştur (p<0,05). Metanol ve su ekstraktları ile muamele olan (250 ve 500 µg/mL) HT-29, Caco-2 ve HeLa hücrelerinin total antioksidan kapasitesi ve süperoksit dismutaz (SOD) aktivitesi araştırılmıştır. Üç kanser hücresindeki total antioksidan kapasite karşılaştırıldığında doz artışıyla birlikte sadece HT-29 hücresinde yüksek antioksidan etki görülmüştür (p<0,05). HT-29 hücresine en yüksek antioksidan etkiyi A. sp. nova metanol ekstraktı (500 µg/mL) göstermiştir. C. depressa ve T. albipannosum, HeLa ve Caco-2 hücrelerine antioksidan etki göstermemiştir. Kontrol grubuyla karşılaştırıldığında tüm bitkiler HeLa ve HT-29 hücrelerine SOD aktivitesi göstermiş, Caco-2 hücrelerine SOD aktivitesi göstermemişlerdir. HeLa hücrelerine A. sp. nova su ekstraktı (500 µg/mL),  HT-29 hücrelerine T. albipannosum su ekstraktıyla (500 µg/mL) yüksek SOD aktivitesi gösterdiği belirlenmiştir (p<0,05). Metanol ve su ekstraktlarının (500 µg/mL) comet yöntemiyle lenfositler üzerindeki genotoksik ve antigenotoksik etkisi incelenmiştir. Bitki ekstraktlarının genotoksik etkilerinin olmadığı belirlenmiştir. En iyi antigenotoksik etki C. depressa su ekstraktından elde edilmiştir (p<0,05). Bitkiler arasında en yüksek apoptotik etkiyi HT-29 hücrelerine A. sp. nova su ekstraktı (500 µg/mL) göstermiştir (p<0,05). Bitkiler luteolin, biochanin A, rutin, kuersetin, kamferol, genistein, kateşin ve apigenin flavonoidleri bakımından taranmıştır. Flavonoidler arasında rutin, kuersetin, kamferol ve apigenin elde edilen değerler literatürlerle karşılaştırıldığında yüksek bulunmuştur. Sonuç olarak çalışmada yaygın C. depressa ve endemik A. sp. nova ve T. albipannosum türlerinin kullanılmış olması ve bu türlerle antikanser çalışmalarının olmamasının, yeni bir antikanser ajanı bulma açısından bu araştırmayı önemli kılacağı düşünülmektedir. Bu bitki ekstraktlarının antikanser etkilerinin yanı sıra antikanser mekanizmalarının da ortaya konulması, daha etkin ve hedefe yönelik koruyucu ve tedavi edici ilaç formülasyonlarının geliştirilmesini sağlayacaktır. Bu şekilde etki mekanizması tam olarak ortaya konmuş bir ajanın, ilaç olarak kullanım oranı ve etkinliğini daha fazla artırmak mümkün olabilecektir

Abstract:
Cancer is a serious health problem growing rapidly all over the world. Epidemiological evidences confirm that plants are accepted as primary sources because of their great effect on decreasing the incidence of cancer, prevention of cancer deaths and their usage for drug improvement. In this study, water and methanol extracts of endemic Tanacetum albipannosum Hub.-Mor. & Grierson and Achillea sp. nova and common Centaurea depressa Bieb. were evaluated. We investigated the antiproliferative effect of 100, 250 and 500 µg/ml extract concentrations on colorectal adenocarcinoma cell lines HT-29, Caco-2 and cervical cancer cell line HeLa and their cytotoxic effects on healthy gingivial fibroblast cell line HGF-1. With increased concentration of plant extracts, antiproliferative effects have been found to increase. None of the plant extracts has cytotoxic effects on HGF-1 cells. The best antiproliferative effect was found on HeLa cells with the C. depressa methanol (500 µg/mL) and on HT-29 cells with the C. depressa water extract (500 µg/mL) (p<0.05). Total antioxidant capacity and superoxide dismutase (SOD) activity of the methanol and water extracts (250 and 500 µg/mL) on HT-29, Caco-2 and HeLa cells were also investigated. According to the data obtained from three cancer cells; plants showed high total antioxidant effect in parallel with the increasing doses just on HT-29 cells (p<0,05) A. sp. nova' s methanol extract (500 µg/mL) showed the highest antioxidant effect on HT-29 cells. C. depressa and T. albipannosum extracts didn't show any antioxidant effect on HeLa and Caco-2 cells. All plant extracts showed SOD activity on HeLa, and HT-29 cells as compared to the control but no effect on Caco-2 cells. High SOD activities were; A. sp. nova's water extract (500 µg/mL) on HeLa cells, and T. albipannosum' s water extract (500 µg/mL) on HT-29 cells (p<0.05). Antigenotoxic and genotoxic effects of methanol and water extracts (500 µg/mL) on lymphocytes were examined with comet assay. Extracts showed no genotoxic effect on lymphocytes. The best antigenotoxic effect was obtained with C. depressa water extract (p<0.05). Apoptotic effect of plant extracts on cancer cells was investigated. Water extract (500 µg/mL) of A. sp. nova showed the highest apoptotic effect on HT - 29 cells (p<0,05). Plants were scanned in terms of their flavonoids; apigenin, luteolin, biochanin A, rutine, quercetin, kaempferol, genistein and catechin. High values were obtained as compared with the literature; rutine, quercetin, kaempferol and apigenin. In conclusion we used the common C. depressa and endemic A. sp. nova and T. albipannosum species for the first time in terms of their anticancerogenic effects. This makes the research unique because of the benefits of finding a new anticancer agent. In addition the proof of these plant extracts with their anticancer effects and the mechanism underlying will provide the improvement of more effective, target focused, preventive and therapeutic medicine formulations. In this way it would be possible to increase the usage rate and efficiency of an agent whose mechanism of action is fully elucidated as a medicament.