Anti cancer effect of garlic exosomes on different cancertypes

Abstract

Ekzozomlar hücrelerin mesajlaşma mekanizması olarak bilinen nano boyutlardakiveziküllerdir. Boyutları 30-100 nm arasında değişen bu veziküller protein, RNA , DNA ,mRNA gibi salgılandığı hücreye ait bazı materyalleri hücreler arası taşımakla görevlidiler.Yapılan çalışmalar hücrelerin ekzozom salınımı için özel bir mekanizması olduğunugöstemektedir. Hücreler hangi hücreden salgılaşmış olursa olsun bütün ekzozomları hücreiçine alabilme potansiyeli göstermektedir. Bu bilgiler doğrultusuna bitki kaynaklıekzozomların izole edilerek memeli hücrelerine verilip etkilerini incelemek hedeflenmiştir.Metastatik meme kanseri, küçük hücreli akciğer kanseri ve kolon kanseri hücrelerinesarmısak bitkisinden elde edilen ekzozomlar verilerek bitki ekzozomunun kanser hücreleriüzerinde ki etkileri incelenmiştir. Aynı zamanda epitel damar hücreleri ile de uygulanantedavinin sağlıklı hücrelere olan zararları incelenmiştir. Sarmısaktan elde edilen eksozomlar,taramalı elektron mikroskobu ile görselleştirildi ve akış sitometrisinde yüzey markörleriCD63, HSP70, CD9 ve CD81 ile karakterize edildi. Sitotoksisite deneyleri yapıldı ve tedaviiçin en uygun doz seçildi. Apoptoz saptamak için, akış sitometrisi ile Annexin V miktarınabakıldı ve TUNEL testi konfokal mikroskopta yapıldı. VEGF ve Cas 3 protein ekspresyonmiktarı ELISA ile analiz edildi. p53, cas3, cas 9, Bcl-2 ve Bax gen ekspresyon seviyeleriRT-PCR ile incelendi. Ayrıca sarımsak eksozomlarının hücre döngüsü üzerindeki etkileriEdu testi ile analiz edilmiştir.

Exosomes are nano-sized vesicles that are recognized as the messengers of cell-to-cellsignalling. These vesicles, ranging in size from 30-100 nm, are responsible for transportingmolecules -such as protein, RNA, DNA, mRNA, and miRNA- from a given cell to another.Studies show that cells have a special mechanisms for releasing exosomes. Cells have thepotential to engulf all exosomes, regardless of which cell they are secreted from. That said,current study aims to understand the effect of plant-derived exosomes on mammalian cells.Various malignant cell lines MDA-MB231 (metastatic breast cancer), DMS114 (small-celllung cancer), and HCT 116 (colon cancer cells) were treated with plant derived exosomesisolated from garlic. Effects of garlic exosomes was examined in terms of inducingapoptosis, cell proliferation, cell viability. At the same time, potential cytotoxic effects ofthese agents on normal cells were analysed by using human umbilical vein endothelial cells(HUVEC). Exosomes obtained from garlic were visualized by scanning electron microscope(SEM) and characterized based on the surface markers CD69, HSP70, CD9, and CD81 byflow cytometry. Cytotoxicity assays were performed and the most appropriate doses wereselected for treatment. In order to detect apootpsis, the annexin V and TUNEL assays wereperformed. VEGF and caspase 3 protein expression were analyzed by ELISA. p53,caspase3, caspase 9, Bcl-2 and Bax in gene expression levels were determined with RTPCR.Finally, effect of garlic exosomes on cell cycle was analysed by the Edu assay.