DOÇ. DR. HÜLYA SİVAS

Kekik yağı ve bileşeni olan karvakrolün antikanser etkisinin HepG2 hepatoselüler karsinoma hücrelerinde in vitro araştırılması

Origanum onites L. uçucu yağı ve fenolik bileşeni olan karvakrolün insan hepatoselüler karsinoma (HepG2) hücrelerinde apoptotik, sitotoksik ve hepatotoksik etkileri araştırılmıştır. Bu maddelerin sitotoksik etkileri WST?1 ve nötral kırmızısı alımı ile olası apoptotik etkileri ise akridin oranj/etidyum bromür boyama ile araştırılmıştır. Kekik yağının ve karvakrolün hepatotoksik etkisi ise RT-PCR array yöntemiyle hepatotoksisite yolağındaki genlerin ifade edilmesi seviyesinde araştırılmıştır. Sonuçlar HepG2 hücrelerinde kekik yağı ve karvakrolün önemli derecede sitotoksik ve apoptotik olduğunu göstermiştir. Yağın ve karvakrolün IC50 değerleri sırasıyla %0,009 (v/v) ve 500 µM bulunmuştur. Hücrelerin yağ ve karvakrol ile inkübasyonundan sonra büzüşme, sitoplazmik tomurcuk oluşumu ve kromatin yoğunlaşması gibi apoptotik karakteristikler gözlenmiştir. Hepatotoksisite yolağındaki genlerin RT-PCR array analizleri, %0,008 (v/v)’lik yağının hücrelerde GCLC, HYOU1, MAOB ve TXNRD1 genlerinin ifadesi artırdığını ve BHMT, DNAJB11, FABP1, HAO2, HPN, IGFALS, LGR5, MBL2, MCM10, OSTalpha, SERPINA3, SLC2A3, THRSP genlerininkini ise azalttığını göstermiştir. 300 µM karvakrol ise DNAJB11, SKIL ve TXNRD1 genlerinin ifadesinin artmasına neden olurken ABCB1, CYP1A2, IPO4 ve RLP13A genlerinin ifadesinin azalmasına neden olmuştur. Etkilenen genlerden bazıları hepatotoksisite ve bazıları hepatokarsinogenezle ilgili genlerdir. Hepatotoksisite ile ilgili genlerin büyük bir kısmında hücrelerin bu maddelerle muamelesi sonucu herhangi bir etkilenme olmamıştır. Genotoksik olmayan hepatokarsinogenez ile ilgili dokuz adet genin ifadesi ise hem kekik yağı hem de karvakrol ile muamele edilen hücrelerde baskılanmıştır. Sonuç olarak, hepatoselüler karsinoma hücrelerinde kekik yağı ve ana bileşeni olan karvakrol hepatotoksik olmamasına rağmen önemli derecede apoptotik ve sitotoksik aktivite göstermiştir. Bundan dolayı Origanum uçucu yağı bileşenlerinin bir antikanser ajan olarak en azından hepatoselüler karsinoma tedavisi için potansiyele sahip olduğunu düşünmekteyiz.

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

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.