Türk propolisinin akciğer kanseri (A549) hücre serisi üzerindeki sitotoksik etkisinin incelenmesi

Abstract

Kanser, hücre döngüsü kontrolünün ortadan kalkması ve/veya azalmış apoptoz nedeniyle ortaya çıkan patolojik bir durumdur. Propolis; arılar tarafından kovanların çatlak ve boşluklarını doldurmak için üretilen, arı kovanlarında doğal olarak bulunabilen, toplandığı bölgenin bitki çeşitliliğine, mevsimine, toplayan arı ırkına göre içerik farklılıkları gösterebilen mumsu, reçinemsi yapıda bir maddedir. Literatürde değişik bölge propolislerinin sitotoksik ve antiproliferatif etkilerine yoğunlaşan çok sayıda çalışma mevcut olup, bu çalışmalarda propolisin sitotoksik etkinliği, içeriğinde bulunan polifenolik bileşiklere atfedilmektedir. Türk propolisinin kanser hücre serilerindeki sitotoksisitesini konu alan çalışmalar ise sınırlıdır. Bu çalışmada, Türk propolisinin dünyada en yüksek mortaliteye sahip kanser türü olan A549 hücre serisindeki sitotoksik etkisinin ve olası etki mekanizmalarının ortaya konulması amaçlandı. Etanollü propolis ekstraktının antioksidan kapasitesi toplam fenolik içerik, toplam flavonoid içerik ve demir indirgeme gücü testleriyle, sitotoksik etkinliği ise MTT metoduyla belirlendi. Daha sonra etanollü Türk propolisi ekstraktının A549 hücreleri üzerindeki sitotoksik etkisinin mekanizması; apoptoz, mitokondri membran potansiyeli, hücre döngüsü, hücre içi reaktif oksijen türleri, endoplazmik retikulum stresi ve kaspaz aktivitesi yönünden incelendi.Etanollü propolis ekstraktının toplam polifenolik ve flavonoid içerikleri ile demir indirgeme gücü değerleri gram propolis başına sırasıyla; 124±1.5 mg gallik asit, 42±0.8 mg kuersetin ve 311±2.5 mg troloks eşdeğeri olarak bulundu. Ekstraktın A549 hücre serisi üzerindeki sitotoksik etkisinin normal fibroblast hücrelerine göre seçici olduğu gözlendi. Ekstraktın A549 hücrelerini hücre döngüsünün G1 evresinde durdurduğu; hücre içi reaktif oksijen türlerinin miktarını arttırmasına bağlı olarak mitokondri membran potansiyelini azalttığı, endoplazmik retikulum stresini ve kaspaz aktivitesini arttırarak proapoptotik özellik gösterdiği belirlendi.

Cancer is a pathologic condition where the normal mechanisms of cell cycle regulation are dysfunctional either due to excessive cell proliferation, insufficient apoptosis or both. Propolis, is a natural wax-like resinous substance found in bee hives where it is used by honeybees as cement and to seal cracks or open spaces and its composition is variable depending on varieties of the plants, geographical area from which the resin is collected and the races of the bees. There have been many studies about cytotoxic and antiproliferative effects of propolis from different countries in the literature and its cytotoxic effects have been attributed its content of polyphenols. Even now, there are limited studies about cytotoxic effects of Turkish propolis on cancer cell lines. By this study it has been aimed to show cytotoxic effects and possible mechanism of this action of Turkish propolis on A549 cell line which has the highest mortality rate worldwide. Antioxidant capacity of ethanolic propolis extract was determined by total polyphenolic content, total flavonoid content and ferric ion reducing power assays and cytotoxic activity of ethanolic propolis extract was shown by MTT method. Then, mechanisms of cytotoxic action of Turkish propolis on A549 cells were investigated with regard to apoptosis, mitochondria membrane potential, cell cycle, intracellular reactive oxygen species, endoplasmic reticulum stress and caspase activity. Total polyphenolic contents, total flavonoid contents and ferric ion reducing power values of ethanolic propolis extract were found as 124±1.5 mg gallic acid, 42±0.8 mg quercetin, and 311±2.5 mg trolox equivalents per gram propolis, respectively. We observed that propolis extract exhibited selective toxicity against A549 cells compared to normal fibroblast cells. We determined that ethanolic extract of propolis had arrested the cell cycle at G1 phase of A549 cells, induced endoplasmic reticulum stress, caspase activity and apoptosis and decreased mitochondial membrane potential by increasing the levels of intracellular reactive oxygen species.