Küçük hücreli dışı akciğer kanserinde Capsaicin/Cisplatin kombinasyonunun in vıitro ve in vivo zenogref tümör modeli üzerine etkileri

Abstract

Capsaicin (CAP), kırmızı bibere acılık veren başlıca bileşenidir. Anti-inflamatuar, analjezik, antioksidan ve anti-obezite özelliklerinin yanı sıra, son yıllarda çeşitli kanser türlerinde antikanser etkileri de araştırılmaktadır. Cisplatin (Cis) ise Küçük Hücreli Dışı Akciğer Kanseri (KHDAK) tedavisinde yaygın olarak kullanılan, DNA hasarına yol açarak hücre ölümünü indükleyen ve bu yolla tümör büyümesini baskılayan platin bazlı bir kemoterapötik ajandır. Bu tez çalışmasında, CAP ve Cis kombinasyonunun KHDAK hücreleri üzerindeki etkilerini hem in vitro hem de in vivo zenogref tümör modellerinde değerlendirmek ve bu kombinasyonun antikanser potansiyelini ortaya koymak amaçlanmıştır. Hipotezimizin testi için model olarak KHDAK hücre hattı A549 kullanıldı. Birincil olarak CAP'ın farklı dozlarının Cis ile kombinasyon halinde kullanımında anti-proliferatif ve apoptotik etkileri in vitro olarak araştırıldı. Bunun için, A549 hücreleri 48 saat boyunca DMSO, farklı dozlarda CAP, Cis ve Cis/CAP kombinasyonu ile muamele edildi. Uygulamayı takiben Sulforhodamine B Analizi (SRB) yapıldı, hücrelerde hem immünositokimya hem de Western Blot analizi ile apoptozis ve proliferasyon değerlendirildi. in vitro sonuçların doğrulanması için in vivo akciğer zenogref fare modeli oluşturuldu. Bu amaçla 20 adet, 4-6 haftalık CD-1 nude ırkı erkek fareler kullanıldı. Deri altı flank bölgelerinde tümör oluşumundan sonra CAP, Cis ve Cis/CAP tedavileri uygulanan farelerin primer tümör odakları deneyin sonlandırıldığında çıkarılarak histopatolojik analiz için formalinle fikse edilip parafine gömüldü. Doku kesitleri hem histopatolojik olarak hem de Ki-67 ve Cleaved Caspase- 3 ekspresyonları yönünden değerlendirildi. Yapılan analizler sonucu, düşük doz CAP’ın hücre proliferasyonunu arttırdığı (p<0,05), ayrıca Cis uygulamasının hücre proliferasyonunu önemli oranda azalttığı fakat bu azalmanın CAP kombinasyonu sonrasında artan dozlarda devam ettiği gözlendi. Apoptozis bulguları, Ki-67 sonuçlarını desteklerken in vitro bulgulara göre en etkili uygulama 150 μM Cis/CAP olarak belirlenmiştir. in vivo bulgular da kombine tedavinin tek tek CAP ve Cis uygulamasına göre daha etkili olduğunu göstermiştir. Sonuç olarak, CAP ve Cis kombinasyonu, KHDAK hücrelerinde ve tümör modelinde proliferasyonu baskılama açısından additif bir etki sergilemiştir. Bu bulgular, CAP’ın kemoterapötik tedavi rejimlerinde tamamlayıcı bir ajan olarak potansiyel kullanımına işaret etmektedir.Capsaicin (CAP) is an alkaloid and the main pungent component of red peppers. In addition to its anti-inflammatory, analgesic, antioxidant, and anti-obesity properties, its anticancer effects in various cancer types have been investigated in recent years. Cisplatin (Cis), on the other hand, is a platinum-based chemotherapeutic agent widely used in the treatment of Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC). It induces cell death by causing DNA damage, thereby suppressing tumor growth. This thesis aims to evaluate the effects of the CAP and Cis combination on NSCLC cells both in in vitro and in vivo xenograft tumor models and to reveal the anticancer potential of this combination. The NSCLC cell line A549 was used as a model to test our hypothesis. Primarily, the anti-proliferative and apoptotic effects of different doses of CAP in combination with Cis were investigated in vitro. For this purpose, A549 cells were treated with DMSO, varying doses of CAP, Cis, and the Cis/CAP combination for 48 hours. Following the treatment, Sulforhodamine B (SRB) assay was performed, and apoptosis and proliferation were evaluated via immunocytochemistry and Western blot analysis. To validate the in vitro findings, an in vivo lung xenograft mouse model was established. For this, 20 male CD-1 nude mice, aged 4–6 weeks, were used. After tumor formation in the subcutaneous flank region, CAP, Cis, and Cis/CAP treatments were administered. At the end of the experiment, the primary tumor tissues were excised, fixed in formalin, and embedded in paraffin for histopathological analysis. The tissue sections were evaluated both histopathologically and for Ki-67 and Cleaved Caspase-3 expressions. The analyses revealed that low-dose CAP increased cell proliferation (p < 0,05), while Cis significantly reduced cell proliferation. This reduction persisted with increasing doses of the CAP combination. Apoptotic findings supported the Ki-67 results, and the most effective treatment was identified as 150 μM Cis/CAP based on in vitro findings. Similarly, in vivo results demonstrated that the combined treatment was more effective than individual CAP or Cis treatments. In conclusion, the CAP and Cis combination exhibited an additive effect in suppressing proliferation in NSCLC cells and tumor models. These findings suggest that CAP may have potential as an adjunctive agent in chemotherapeutic treatment regimens.