Metforminin sitotoksik, apoptotik ve genotoksik etkilerinin in vitro değerlendirilmesi

Abstract

Metformin, diabetesmellitus tedavisinde yaygın olarak kullanılan bir biguanid türevidir. Son zamanlardayapılan çalışmalarda metforminin antikanser özelliği gösterilmiştir. Metforminin olasıantikanser etki mekanizmaları tam olarak açıklık kazanmamıştır. Bu sebeple çeşitli insankanser hücre hatlarında, hücre çoğalması ve apoptoz üzerine etkilerine olan ilgi artmış vebu konuda çalışmalar yapılmaya başlanmıştır. Bu tezde HepG2 ve HeLa hücre hatlarındametforminin sitotoksik, genotoksik ve apoptotik etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır.HepG2 hücrelerinde metforminin 48 saatlik inkübasyon sonrası 0,5-2 mM konsantrasyonaralığında (-) kontrol ile karşılaştırıldığında önemli bir sitotoksik etki oluşturmadığı; ancak4 mM ve üzeri konsantrasyonlarda doz bağımlı olarak hücre canlılığını istatistiksel olarakanlamlı azalttığı görülmüştür. HepG2 hücrelerinde IC50 değeri 57,3 mM bulunmuştur. HeLahücrelerinde metforminin 0,5-16 mM konsantrasyon aralığında 48 saatlik inkübasyonsonrası (-) kontrol ile karşılaştırıldığında önemli bir sitotoksik etki oluşturmadığı; ancak32 ve 64 mM konsantrasyonlarında doz bağımlı olarak hücre canlılığını istatistiksel olarakanlamlı azalttığı görülmüştür. HeLa hücrelerinde IC50 değeri 76,9 mM bulunmuştur.Comet yöntemi ile değerlendirmede HepG2 ve HeLa hücrelerinde metforminin çalışılantüm konsantrasyonlarında (5-1000 μM) (+) kontrolle kıyaslandığında DNA hasarınıistatistiksel olarak anlamlı azalttığı belirlenmiştir. HepG2 hücreleri ile yapılan hücresiklusu analizinde hücre popülasyonunda sadece 32 mM konsantrasyonda % 10 oranındaapoptoz gözlenmiştir. HepG2 hücrelerinde hücre siklusuna metforminin etkisi (-) kontrolile kıyaslandığında 4, 8 ve 64 mM konsantrasyonlarda G0/G1 fazında birikimde artışgözlenmiş olup (-) kontrole (% 80) göre yüksek bulunmuştur (sırasıyla % 91, % 99, % 97).HepG2 hücrelerinde proliferasyon gözlenmiştir. HeLa hücreleri ile yapılan hücre siklusuanalizinde hücre popülasyonunda 4, 32 ve 64 mM'lik konsantrasyonlarda sırasıyla % 30,% 39, % 27 oranında apoptoz gözlenmiştir. Çalışma sonuçları, metforminin sitotoksikolmayan yüksek dozlarında oksidatif DNA hasarını azaltabileceğini ve apoptoza yolaçabileceğini göstermektedir, ancak bu sonuçların desteklenmesi için daha ileri çalışmalargerekmektedir.

Metformin is a biguanide derivativewidely used in the treatment of diabetes mellitus. Recent studies have shown theanticancer properties of metformin. The possible mechanisms of anticancer effects ofmetformin have not been fully elucidated. For this reason, interest in the effects on cellproliferation and apoptosis has increased in various human cancer cell lines and studieshave been started. In this thesis, it is aimed to investigate cytotoxic, genotoxic andapoptotic effects of metformin on HepG2 and HeLa cell lines. Metformin in HepG2cells did not produce a significant cytotoxic effect when compared to (-) control after 48h incubation in the 0,5 - 2 mM concentration range; but at a concentration of 4 mM andabove, there was a statistically significant decrease in cell viability in a dose-dependentmanner. The IC50 value in the HepG2 cells was found to be 57,3 mM. In HeLa cells,metformin did not produce a significant cytotoxic effect when compared to (-) controlafter 48 h incubation in the concentration range of 0,5-16 mM; but cell viabilitydecreased in a dose-dependent manner at concentrations of 32 and 64 mM which wasstatistically significant. The IC50 value in HeLa cells was found to be 76,9 mM. It wasdetermined that when compared to (+) control all the concentrations of metformin (5-1000 μM) in the HepG2 and HeLa cells were statistically significantly reduced by theComet method. Cell cycle analysis with HepG2 cells revealed a 10 % apoptosis in thecell population at a concentration of only 32 mM. Effect of metformin on cell cyclein HepG2 cells, increase in G0 / G1 phase accumulation was observed at 4, 8 and 64mM concentrations compared to (-) control (80 %) and it was found higher comparedwith the (-) control of cell cycle (91 %, 99 %, 97 % respectively). Proliferation wasobserved in HepG2 cells. Cell cycle analysis with HeLa cells revealed apoptosis of 30%, 39 %, 27 % in the cell population at 4, 32 and 64 mM concentrations, respectively.Our results have shown that it may reduce oxidative DNA damage in non-cytotoxichigh doses of metformin and may lead to apoptosis, but further studies are needed tosupport these results.