Usnea filipendula Stirt.'in kolon kanseri hücre soyları üzerine sitotoksik aktivitesinin araştırılması

Abstract

Dünyada ve ülkemizde önemli sağlık sorunlarından biri olan kolorektal kanseri tedavisinde halen tam olarak başarı elde edilememiştir. Bu nedenle yeni tedavi rejimlerinin geliştirilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Son zamanlarda, mantar ve alglerin (veya siyanobakterilerin) simbiyotik ortaklıkları sonucu oluşan likenler, kanser araştırmalarında oldukça ilgi çekmektedir. Bu çalışmada, Usnea filipendula Stirt. liken türünün methanol ekstraktının insan kolon kanser hücre soyları (HCT-15 ve HT-29) üzerine sitotoksik etkisi ve mekanizmaları araştırılmıştır. Sitotoksik aktiviteyi belirlemek için SRB ve ATP testleri kullanılmıştır. Sitotoksik etkiden sorumlu olan hücre ölümü (apoptozis/nekrosiz) belirlenmesi için, kaspazla-kırılmış sitokeratin 18 (M30) yöntemi ve floresans boyama yöntemleri (Anneksin-V ve Hoechst 33342 ve propidyum iyodür boyama) kullanılmıştır. Ayrıca hücre ölüm kinetiği parametreleri (Kaspaz-3/7 ve Mitokondri Membran Potansiyeli) akım sitometri ile belirlenmiştir. Sonuçta, Usnea filipendula metanol ekstraktının HCT-15 ve HT-29 hücrelerinde doza ve zamana bağlı olarak hücre büyümesini engellediği belirlenmiştir. Usnea filipendula ekstraktının IC50 değeri HCT-15 ve HT-29 hücrelerinde sırayla 17,20 µg/ml ve 40,94 µg/ml olarak belirlenmiştir. Ekstraktın her iki hücre soyunda da apoptozisi arttırdığı özellikle HCT-15 hücrelerinde Kaspaz-3/7 artışının gözlenmesi hücrelerin kaspaz bağımlı yolak üzerinden apoptozise gidebileceği belirlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma kapsamında Usnea filipendula ekstraktının HCT-15 ve HT-29 insan kolon kanser hücre soyları üzerinde apoptozisi (erken ve geç apoptozis) indükleyerek sitotoksik etkiye neden olduğu belirlenmiştir.

As one of the major health problems worldwide and in our country, the treatment for colorectal cancer has not been fully successful. Thus, there is a need for the development of new treatment regimens. Recently, lichens which are complex organisms living in a symbiotic relationship with fungi and algae (or cyanobacteria) received special interest in cancer research. In this study, the cytotoxic activity and its mechanisms of methanol extract of lichen Usnea filipendula Stirt. was investigated on colon cancer (HCT-15 and HT-29) cell lines. SRB and ATP cell viability tests were used to monitor cytotoxic activity. In order to determine the mode of cell death (apoptosis/necrosis) responsible for the cytotoxic effect, caspase-cleaved cytokeratin 18 (M30) method and fluorescence staining techniques (Annexin-V, Hoechst 33342, and Propodium iodide) were used. Cell death kinetics parameters (Caspase-3/7 activity and Mitochondria Membrane Potential) were also investigated using flow cytometry. Methanolic extract of Usnea filipendula showed dose and time-dependent anti-proliferative effect in HCT-15 and HT-29 cells. The IC50 values of Usnea filipendula methanol extract in HCT-15 and HT-29 cells are 17,20 µg/ml and 40,94 µg/ml, respectively. The extract induces caspase-dependent apoptosis in both cell lines especially in HCT-15 cells which increase of Caspase-3/7 activity was observed. As a conlcusion, this reseach has shown that methanol extract of Usnea filipendula is cytotoxic in colon cancer HCT-15 and HT-29 cell lines by inducing apoptosis (early or late apoptosis).