Hatay ilinde yetişen Myrtus communis L.`nin A549 hücreleri üzerindeki apoptotik etkisi

Abstract

Myrtus communis L. (MC) anti-proliferatif, apoptotik, analjezik ve anti-inflamatuar etkilere sahip olan önemli tıbbi ve aromatik bir bitkidir. Ancak bitkinin biyolojik aktiviteleri ve potansiyel moleküler hedefleri ile ilgili bilgiler henüz tam olarak netlik kazanmamıştır. Kanser araştırmalarında apoptotik hücre ölümünün moleküler mekanizmasının anlaşılması büyük önem arz etmektedir. Çalışmamızın amacı, MC esansiyel yağının A549 hücrelerinde apoptozu uyarıp uyarmadığı, uyarıyor ise hangi yolak üzerinden hücreleri apoptoza yönlendirdiğini araştırmaktır. Çalışmamızda, A549 hücreleri 24 ve 48 saat süreyle MC esansiyel yağının 31.25 ile 2500 µg/ml doz aralığındaki çeşitli konsantrasyonları ile muamele edildi. MTT analizi ile sitotoksisite ölçüldü ve IC50'nin altındaki sitotoksik olmayan konsantrasyonlar belirlendi. Daha sonra hücreler 312.5 ve 156.25 µg/ml konsantrasyonlarında MC esansiyel yağı ile 24 saat süreyle inkübe edildi ve qRT-PCR yöntemiyle Kaspaz 3, Kaspaz 8, Kaspaz 9, Bcl-2 ve p21 genlerinin ekspresyon seviyeleri belirlendi. Sonuçlarımız 24. saatte 625 µg/ml ve üstündeki konsantrasyonların, kontrol grubu ile kıyaslandığında hücre canlılığını önemli ölçüde baskıladığını gösterdi. 312.5 µg/ml dozda, intrinsik yolakta görev alan genlerden Kaspaz 3 ve Kaspaz 9'un ekspresyon seviyelerinin anlamlı ölçüde arttığı saptandı (sırasıyla p:0.0129 ve p:0.0180). p21, antiapoptotik Bcl-2 ve ekstrinsik yolakta görev alan Kaspaz 8 geninin ekspresyon seviyelerinde ise anlamlı bir fark görülmedi. 156.25 µg/ml dozda ise bakılan genlerden sadece p21 geninin ekspresyon seviyesi anlamlı bir artış gösterdi (p:0.0002). Sonuç olarak, bu çalışma kapsamında MC esansiyel yağının intrinsik yolak aracılığıyla apoptozu uyardığı gösterilmiş olup MC'nin kanser tedavisinde doğal yeni bir terapötik ajan olarak potansiyel teşkil ettiği düşünülmektedir.

Myrtus communis L. (MC) is an important aromatic and medicinal plant with antiproliferative, apoptotic, analgesic and anti-inflammatory effects. However, information about the plant's biological activities and potential molecular targets has not yet been fully clarified. Understanding of the molecular mechanism of apoptotic cell death in cancer studies has great importance. In our study, we aimed to investigate whether the essential oils of MC induce apoptosis on A549 cells, and if it is induced, which pathway leads the cells to apoptosis. In our study, A549 cells were exposed to various concentrations from 31.25 to 2500 µg/ml of the essential oils for 24 and 48 hours. The cytotoxicity was measured by MTT assay and non-cytotoxic concentrations lower than IC50 were determined. Then, the MC essential oil was administered at the concentrations of 312.5 and 156.25 µg/ml for 24 hours. The expression levels of Caspase 3, Caspase 8, Caspase 9, Bcl-2 and p21 genes were evaluated by qRT-PCR method. Our results showed that 625 µg/ml and higher concentrations of the MC essential oil was significantly suppressed cell viability at 24 hour time period in treatment group when compared to control. Expression levels of Caspase 3 and Caspase 9 genes which are mediators of intrinsic pathway were significantly increased at concentration of 312.5 µg/ml of essential oils (p:0.0129 and p:0.0180 respectively). However, the expression levels of the Caspase 8 gene, an important mediator of extrinsic apoptosis pathway, no difference was found. It was found that the p21 and the anti-apoptotic Bcl-2 genes were not different. At the dose of 156.25 µg/ml, only the expression level of the p21 gene showed a significant increase (p:0.0002). As a result, the essential oils of MC induce apoptosis through the intrinsic pathway. In this regard, we think that MC has potential as a new natural therapeutic agent in the treatment of cancer.