Genisteinin Dna Hasarı Üzerindeki Etkilerinin Kolon Kanseri Hücrelerinde Tek Hücre Jel Elektroforez (Comet) Yöntemiyle Değerlendirilmesi

TÜBİTAK tarafından da desteklenmiştir.Çal Doğan, T., Evaluation of The Effects of Genistein on DNA Damage by Single Cell Gel Electrophoresis (Comet) in Colon Cancer Cells, Hacettepe University Institute of Health Sciences Doctor of Philosophy Thesis on Pharmaceutical Toxicology , Ankara, 2021. Today, cancer causes more deaths than heart diseases and colorectal cancer is one of the most common cancers. However, surgical intervention and chemotherapy provide limited benefit in the recovery and survival of patients. The most important factors in not observing the expected treatment efficacy are the drug resistance that develops in patients and the need for targeted treatment that can reduce side effects and allow patient compliance. In order to contribute to the studies conducted to increase the efficacy of colorectal cancer treatment, in this thesis we investigated the exposure cytotoxic effects of SW480 and SW620 (colon adenocarcinoma cells) to genistein, anticancer drug 5-fluorouracil and TRAIL (Tumor Necrosis Factor-related apoptosis inducing ligand). Cytotoxicity was investigated by MTT method, genotoxic effects were investigated by Comet method. Also, reactive oxygen species (ROS), mitochondrial membrane potential and caspase 3-8-9 activities were investigated. The apoptotic effects were determined real time polymerase chain reaction (RT – PCR) method. It has been found that genistein, 5-fluorouracil and TRAIL had cytotoxic effects and caused increases in DNA damage in both cell lines. These substances showed synergistic apoptotic effects in combination and the increases in ROS and caspase 3-8-9 levels and decreases in mitochondrial membrane potential might be effective in apoptosis induction. In addition, TRAIL was found to induce Death receptor 5 (DR5) - mediated apoptosis in cell lines. In the double and triple combinations of the applied substances, there were decreases in Decoy receptor 1 (DcR1) and X-linked inhibitor of apoptosis protein (XIAP) antiapoptic gene expressions in both cell lines compared to the group in which TRAIL ligand was applied alone. Such effects may contribute to the studies that investigate TRAIL resistance problem.Çal Doğan, T., Genisteinin DNA Hasarı Üzerindeki Etkilerinin Kolon Kanseri Hücrelerinde Tek Hücre Jel Elektroforez (Comet) Yöntemiyle Değerlendirilmesi, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Farmasötik Toksikoloji Doktora Tezi, Ankara, 2021. Günümüzde, kolorektal kanser kalp hastalıklarından daha fazla ölüme yol açmaktadır ve kanser türleri içinde yaygın görülen kanserlerden biridir. Bununla birlikte, uygulanan cerrahi müdahale ve kemoterapi, hastaların iyileşme ve sağ kalım sürecinde sınırlı fayda sağlamaktadır. Beklenen tedavi etkinliğinin görülememesindeki en önemli faktörler ise, hastalarda gelişen ilaç direnci ve yan etkileri azaltarak hasta uyumuna olanak sağlayabilecek hedefli tedavi ihtiyacıdır. Kolorektal kanser tedavi etkinliğini arttırmaya yönelik yapılan çalışmalara katkı sağlamak amacıyla, bu tez kapsamında genistein, antikanser ilaç 5 – florourasil ve Tümör Nekroz Faktor-Apoptoz indükleyici ligandın (TRAIL) subtoksik konsantrasyonlarda tek başlarına ve kombinasyon halindeki SW480 ve SW620 (kolon adenokarsinoma) hücre hatlarında sitotoksik etkilerini değerlendirdik. Sitotoksisite MTT yöntemiyle, genotoksik etkileri Comet yöntemiyle değerlendirildi. Ayrıca, reaktif oksijen türleri (ROS), mitokondriyel membran potansiyeli ve kaspaz 3-8-9 aktiviteleri değerlendirildi. Apoptotik etkileri gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT – PCR) yöntemiyle incelenmiştir. Genisteinin 5-florourasil ve TRAIL’ın her iki hücre hattında da sitotoksik etkili olduğu ve DNA hasarını arttırdığı belirlenmiştir. Bu maddeler kombinasyon halinde sinerjistik apoptotik etki göstermişlerdir, ROS ve kaspaz 3-8-9 düzeylerindeki artış ve mitokondriyel membran potansiyelindeki düşüş apoptoz indüksiyonunda etkili olabilir. Ayrıca, TRAIL’ın hücrelerde Ölüm reseptörü 5 (DR5) - aracılı apoptozu indüklediği tespit edilmiştir. Uygulanan maddelerin ikili ve üçlü kombinasyonlarında ise, Tuzak reseptörü (DcR1) ve X-bağlı apoptoz inhibitör proteini (XIAP) antiapoptik gen ekspresyonlarında TRAIL ligandının tek uygulandığı gruba göre her iki hücre hattında da azalmanın olduğu saptanmıştır. Bu etkiler TRAIL direnci problemini inceleyen çalışmalara katkı sağlayabilir

Kök Hücrelerde Olası DNA Hasarı ve Onarımının İn Vitro Değerlendirilmesi

Stem cells provide an opportunity to analyse the effects of xenobiotic on cell viability, differentiation and cell functions. For this reason, it is suitable alternative for in vitro and in vivo methods. Evaluation of the possible cytotoxic and genotoxic effects on bone marrow CD34+ hematopoietic progenitor stem cells is important for differentation property of these cells into blood cells, and also for the diagnostic and the treatment processes of bone marrow diseases. In this thesis, boron nitride nanotubes which are commonly used but there is not enough information about its biocompatibility and curcumin which is being used frequently in treatment processes for antioxidant, antimicrobial, antiviral properties for a long time are selected to evaluate cytotoxic and genotoxic effects. The possible cytotoxic and genotoxic effects of boron nitride nanotubes and curcumin on bone marrow CD34+ hematopoietic progenitor stem cells were evaluated by MTT assay and COMET assay, respectively. Boron nitride nanotubes showed no significant cytotoxic effects on HeLa (human cervix adenocarcinoma) cells at the concentrations of 10-600 µg/ml and increased cell viability at 50-100 µg/ml and 400-600 µg/ml. Curcumin decreased cell viability proportionally with concentration. When they were used together, 50-100 µg/ml concentrations were suitable for cell viability. When the genotoxic effects of boron nitride nanotubes and curcumin were investigated, it is found that boron nitride nanotubes showed no correlation for concentration and DNA damage. Curcumin decreased DNA damage at high concentrations after 30 minutes of incubation and increased the damage after 24 hours of incubation. When they both took place in action, the DNA damage was lower than the single dosage groups of boron nitride nanotubes and curcumin.Hacettepe Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon BirimiİÇİNDEKİLER ONAY SAYFASI iii YAYIMLAMA VE FİKİR MÜLKİYET HAKLARI BEYANI iv ETİK BEYAN SAYFASI v TEŞEKKÜR vi ÖZET vii ABSTRACT viii İÇİNDEKİLER ix SİMGELER VE KISALTMALAR xiii ŞEKİLLER xvii TABLOLAR xviii 1. GİRİŞ 1 2. GENEL BİLGİLER 3 2.1. Kök Hücre Tanımı ve Sınıflandırması 3 2.2. Bölünme, Farklılaşma Özelliklerine Göre Kök Hücre Sınıflandırması 3 2.3. Kaynaklarına Göre Kök Hücre Sınıflandırması 4 2.4. Kemik İliği Yapısı ve Kemik İliği Kök Hücreleri 5 2.5. Hematopoetik Kök Hücre 5 2.5.1. Osteoblastik Niş 6 2.5.2.Vasküler Niş 7 2.6. Mezenkimal Kök Hücre 7 2.7. Genotoksik Etki Tanımı ve Kemik İliği Kök Hücreleri Açısından Önemi 8 2.8. Hematopoetik Kök Hücrelerdeki Genotoksisite Çalışmaları 9 2.9. Mezenkimal Kök Hücrelerdeki Genotoksisite Çalışmaları 10 2.10. Nanopartikül Tanımı 12 2.10.1. Boron Nitrit Nanotüpleri 12 2.10.2. Boron Nitrit Nanotüplerinin Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri 15 2.10.3. Boron Nitritin Kullanım Alanları 17 2.10.4. Boron Nitrit Nanotüplerinin Toksisitesi 19 2.11. Fenolik Bileşikler 21 2.12. Fenolik Bileşiklerin Sınıflandırılması 21 2.12.1. Fenolik Asitler 21 2.12.2. Stilbenler 22 2.12.3. Flavonoidler 22 2.12.4. Diğerleri 22 2.13. Fenolik Bileşik Kurkuminin Kaynağı ve Kullanımı 23 2.14. Kurkuminin Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri 24 2.15. Kurkuminin Farmakokinetik Özellikleri 25 2.16. Kurkumin Toksisitesi 26 2.17. Kurkuminin Farmakolojik Etkileri 28 2.17.1. Antioksidan Etkileri 28 2.17.2. Antiinflamatuvar Etkileri 29 2.17.3. Antikanser Etkileri 30 2.17.4. Hepatoprotektif Etkileri 30 2.17.5. Antimikrobiyal, Antiviral ve Antibakteriyel Etkileri 31 2.18. MTT (3-(4,5-Dimetiltiyazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromür) Yöntemi 32 2.19. Tek Hücre Jel Elektroforez (COMET) Yöntemi 32 3. GEREÇ VE YÖNTEM 34 3.1. Kullanılan Kimyasal Maddeler 34 3.2. Kullanılan Araç ve Gereçler 35 3.3. Kullanılan Çözeltiler 37 3.3.1. Yapılan Analizlerde Kullanılan Boron Nitrit Nanotüp Çözeltileri 37 3.3.2. Yapılan Analizlerde Kullanılan Kurkumin Çözeltileri 37 3.3.3. 3-(4,5-Dimetiltiyazol-2-il)- 2,5-difeniltetrazolyum bromür (MTT) Yöntemi ile Sitotoksisitenin Belirlenmesinde Kullanılan Çözeltiler 38 3.3.4. Tek Hücre Jel Elektroforez (COMET) Yöntemi ile Genotoksisite Tayininde Kullanılan Çözeltiler 38 3.4. Yöntemler 40 3.4.1.HeLa Hücrelerinde 3-(4,5-Dimetiltiyazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromür (MTT) Yöntemi ile Sitotoksisitenin Belirlenmesi 40 3.4.2. İnsan Kemik İliği CD34+ Hematopoetik Progenitör Hücrelerinde Tek Hücre Jel Elektroforez (COMET) Yöntemi ile Genotoksisitenin Belirlenmesi 42 3.4.3. Boron Nitrit Nanotüpleri ve Kurkuminin İnsan Kemik İliği CD34+ Hematopoetik Progenitör Hücrelerindeki DNA Hasarına Etkilerinin Tek Hücre Jel Elektroforez (COMET) Yöntemi ile İncelenmesi 43 3.5. İstatistiksel Yöntemler 45 4. BULGULAR 46 4.1. Boron Nitrit Nanotüpleri ve Kurkuminin MTT Yöntemi ile Sitotoksisitesinin Değerlendirilmesine İlişkin Bulgular 46 4.1.1. Boron Nitrit Nanotüplerinin HeLa Hücrelerinde MTT Yöntemi ile Sitotoksisitesinin Belirlenmesine İlişkin Bulgular 46 4.1.2. Kurkuminin HeLa Hücrelerinde MTT Yöntemi ile Sitotoksisitesinin Belirlenmesine İlişkin Bulgular 48 4.1.3. Boron Nitrit Nanotüpleri ve Kurkuminin HeLa Hücrelerinde MTT Yöntemi ile Sitotoksisitesinin Belirlenmesine İlişkin Bulgular 50 4.2. Boron Nitrit Nanotüpleri ve Kurkuminin Genotoksisitesinin COMET Yöntemi ile Belirlenmesi 52 4.2.1. Boron Nitrit Nanotüpleri ve Kurkuminin İnsan Kemik İliği CD34+ Hematopoetik Progenitör Hücrelerinde 30 Dakikalık İnkübasyon Süresi Sonundaki Genotoksisitesinin ve H2O2 ile İndüklenen DNA Hasarına Karşı Etkisinin Comet Yöntemi ile Belirlenmesi 52 4.2.2. Boron Nitrit Nanotüpleri ve Kurkuminin İnsan Kemik İliği CD34+ Hematopoetik Progenitör Hücrelerinde 24 Saatlik İnkübasyon Süresi Sonundaki Genotoksisitesinin ve H2O2 ile İndüklenen DNA Hasarına Karşı Etkisinin Comet Yöntemi ile Belirlenmesi 56 5. TARTIŞMA 60 6. SONUÇ ve ÖNERİLER 67 7. KAYNAKLAR 68 8. ÖZGEÇMİŞKök hücreler, ksenobiyotiklerin hücre canlılığına, farklılaşma sürecine ve hücre fonksiyonları üzerine etkilerinin incelenmesine olanak sağlamaktadır. Bu nedenle in vitro ve in vivo yöntemlere uygun bir alternatiftirler. Kemik iliği kök hücrelerinden CD34+ hematopoetik progenitör kök hücreleri, olası sitotoksik ve genotoksik etkilerin değerlendirilmesi, bu hücrelerin kan hücrelerine farklılaşması ve kemik iliği hastalıklarının teşhis, tedavi süreçlerine katkı sağlanması açısından önemlidir. Bu tezde, olası sitotoksik ve genotoksik etkilerinin değerlendirilmesi amacıyla, yaygın olarak kullanılan fakat biyouyumluluğu hakkında yeterli bilgi bulunmayan boron nitrit nanotüpleri ve antikanser, antioksidan, antimikrobiyal, antiviral özellikleri nedeniyle tedavide sıklıkla kullanılan fenolik bileşik kurkumin seçilmiştir. Boron nitrit nanotüpleri ve kurkuminin HeLa (insan serviks adenokarsinoma) hücrelerindeki olası sitotoksik etkileri MTT yöntemiyle, CD34+ hematopoetik progenitör kök hücrelerindeki genotoksik etkileri ise COMET yöntemiyle değerlendirilmiştir. Boron nitrit nanotüplerinin 10-600 µg/ml konsantrasyon aralığında HeLa hücrelerinde belirgin bir sitotoksik etkisinin olmadığı ve 50-100 µg/ml ile 400-600 µg/ml doz aralıklarında hücre canlılığını artırdığı, kurkuminin ise artan doza bağlı olarak hücre canlılığını azalttığı görülmüştür. Birlikte uygulandıklarında ise hücre için en uygun doz aralığının 50-100 µg/ml olduğu belirlenmiştir. Boron nitrit nanotüpleri ve kurkuminin CD34+ hematopoetik progenitör kök hücrelerindeki genotoksik etkileri incelendiğinde ise boron nitrit nanotüplerinin hücrelerde meydana getirdiği DNA hasarı ile uygulanan doz arasında bir korelasyon saptanmamış, fakat kurkuminin artan dozuna bağlı olarak hücrelerde meydana getirdiği DNA hasarının 30 dakika inkübasyonda azalırken, 24 saat inkübasyon sonunda arttığı tespit edilmiştir. Birlikte uygulandıklarında ise, tek başına uygulamalarına göre DNA hasarının genel olarak daha az olduğu belirlenmiştir

In Vitro Investigation Of The Effects Of Boron Nitride Nanotubes And Curcumin On Dna Damage

Backround Stem cells provide an opportunity to analyse the effects of xenobiotic on cell viability, differentiation and cell functions. Evaluation of the possible cytotoxic and DNA damaging effects on bone marrow CD34+ stem cells is important for their ability to differentiate into blood cells, and also for bone marrow diseases therapy. Boron nitride nanotubes and curcumin are potential nanoformulation agents that can be used together in the treatment of cancer or bone marrow diseases. Therefore, it is important to evaluate their possible effects on different cell lines. Objectives In this study, it was aimed to evaluate the cytotoxic and DNA damaging effects of boron nitride nanotubes which are commonly used in pyroelectric, piezoelectric and optical applications, but there is not enough information about its biocompatibility. Also, it was intended to research the effects of curcumin being used frequently in treatment processes for antioxidant properties. Methods The possible cytotoxic and DNA damaging effects of boron nitride nanotubes and curcumin on CD34+ cells, HeLa and V79 cells were evaluated by MTT assay and Comet assay, respectively. Results and conclusion Boron nitride nanotubes and curcumin had cytotoxic effects and cause DNA damage on CD34+ cells, HeLa and V79 cells at several concentrations, probably because of increased ROS level. However, there were not concentration - dependent effect and there were controversial toxicity results of the studied cell lines. Its mechanism needs to be enlightened by further analysis for potential targeted drug development., Graphical abstractPubMedWo

Assessment of the cytotoxic, genotoxic, and apoptotic potential of flurbiprofen in HeLa and HepG2 cell lines

In the literature, the anticancer potential of flurbiprofen isn't fully understood. In this study, the cytotoxic, genotoxic, and apoptotic effects of flurbiprofen were evaluated in human cervical and liver cancer cells. Cytotoxicity was measured by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay, and it was observed that cytotoxicity increased in a concentration- and time-dependent manner. Genotoxicity was determined using alkaline Comet assay. DNA damage increased in a concentration-dependent manner. Early apoptosis was evaluated using real-time polymerase chain reaction, and it was found that apoptotic gene levels increased while antiapoptotic gene levels decreased. Late apoptosis and cell cycle analyzes were determined using flow cytometry. No evidence of late apoptosis was observed, and no significant arrest was found in the cell cycle. In conclusion, it seems that flurbiprofen has a cytotoxic, genotoxic, and apoptotic effects in both human cancer cell lines. Moreover, the findings indicate that flurbiprofen is effective at the gene level and induces apoptosis with an intracellular pathway

Ursolik asit sıçanlardaki diyabete karşı yararlı olabilir mi?

Objective: Diabetes mellitus, a heteregenous metabolic and chronic disease, is a growing health problem especially in developing countries. It is claimed that diabetes associated with increased formation of free radicals and decrease in antioxidant potential and also alterations in lipid profile and enzyme levels. Ursolic acid is commonly used in traditional Chinese medicine due to its beneficial effects. The aim of this study was to investigate the effects of ursolic acid on streptozotocin-induced diabetes in Wistar albino rats. Methods: DNA damage was evaluated in the blood and liver cells of rats by alkaline comet assay. The activities of antioxidant enzymes, oxidative stress parameters, biochemical parameters, hepatic enzyme levels and lipid profile parameters were also evaluated. Results: The results of this study demonstrate that diabetes caused genotoxic damage, changes in hepatic enzyme and lipid profile, biochemical and antioxidant enzyme activities and oxidative stress parameters in rats. Ursolic acid was found to be protective against diabetes induced effects in blood and liver samples of rats. Conclusions: According to our results, it seems that ursolic acid may be beneficial against diabetes and its adverse effects in rats.Amaç: Karmaşık bir metabolik ve kronik hastalık olan diyabet özellikle gelişmekte olan ülkelerde büyüyen bir sağlık sorunudur. Diyabetin serbest radikal oluşumu ve antioksidan potansiyelde azalma ile birlikte lipit profili ve enzim düzeylerinde değişikliklerle ilişkili olduğu iddia edilmektedir. Ursolik asit yararlı etkileri nedeniyle geleneksel Çin tıbbında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu çalışmanın amacı, ursolik asidin Wistar albino sıçanlarda streptozotosin ile oluşturulan diyabete etkilerini değerlendirmektir. Metod: DNA hasarı sıçanların kan ve karaciğer hücrelerinde alkali comet yöntemiyle değerlendirilmiştir. Antioksidan enzimlerin aktiviteleri, oksidatif stres göstergeleri, biyokimyasal parametreler, hepatik enzim düzeyleri, lipit profil göstergeleri de değerlendirilmiştir. Bulgular: Bu çalışmanın sonuçları sıçanlarda diyabetin genotoksik hasara, hepatik enzimlerde ve lipit profilinde, biyokimyasal ve antioksidan enzim aktivitelerinde ve oksidatif stres parametrelerinde değişikliğe neden olduğunu göstermiştir. Ursolik asidin sıçanların kan ve karaciğer örneklerinde diyabetin neden olduğu etkilere karşı koruyucu olduğu bulunmuştur. Sonuç: Sonuçlarımıza göre, ursolik asidin sıçanlardaki diyabet ve diyabetin istenmeyen etkilerine karşı yararlı olabileceği görülmektedir

Investigation of the deoxynivalenol and ochratoxin A levels by high-performance liquid chromatography of cereals sold in the markets in Türkiye

Abstract The current research was conducted to determine the deoxynivalenol (DON) and ochratoxin A (OTA) levels of 24 pieces of wheat flour, 24 pieces of rice, 24 pieces of corn flour, and 24 pieces of whole wheat flour obtained from the markets in Istanbul by HPLC. DON was detected in 4 of the 96 grain cereal samples at levels between 0.94 and 1.16 µg/kg (LOQ, 0.92 µg/kg). Besides, from the analyzed samples, DON was detected in 3 pieces of ashura wheat, 2 pieces of rice, and 5 pieces of corn flour between LOD and LOQ. The highest DON level was found in the corn flour sample (1.16 µg/kg), which was sold unpacked. OTA was detected in 11 of the samples (0.87-6.97 µg/kg) consisting of 3 corn flours (1.51-2.23 µg/kg) and 8 whole wheat flours (0.87-6.97 µg/kg). The highest OTA level was found in the packaged whole wheat flour sample (6.97 µg/kg) bought from the market. Since DON and OTA exposure can be observed frequently in cereals and may increase to possible risky levels, further work should be done to determine the precautions necessary to minimize the risks of contamination