INVESTIGATION OF CYTOTOXIC ACTIVITIES OF TERFEZIA AND PICOA EXTRACTS AND MOLECULAR EFFECTS ON CANCER CELL LINES

Abstract

Terfezia ve Picoa mantarlarının sitotoksik ve apoptozu indükleyen aktiviteleri üç farklı kanser hücre hattı üzerinde araştırıldı. İnsan pankreas adenokarsinomu hücre hattı (PANC-1), insan meme adenokarsinomu hücre hattı (MDA-MB 231) ve insan akciğer adenokarsinom hücre hattı (A549) dahil kullanıldı. MTT tahlilitest, su, metanol ve aseton ekstrelerinin sitotoksik aktivitesini saptamak için her kanser hücre hattının 400, 200, 100, 50 ug/kuyucuk konsantrasyonlarına maruz bırakılmasından sonra yapıldı. Nekrotik ve apoptotik kanser hücrelerini ayırt etmek için Hoechst 33342 (HO) ve Propidium Iodide (PI) boyaları uygulandı. Dört hedef gen BAX, Bcl-2, P21, P53 ve bir referans gen GAPDH dahil edilmiştir. Gen ekspresyonunu analiz etmek için kantitatif gerçek zamanlı PCR (QRT-PCR) yapıldı. Sonuçlarda, Terfezia claveryi, T. boudieri, T. olbiensis, Picoa juniperi ve P. lefebvrei'den su, metanol ve aseton ekstraktlarının sitotoksik etkileri doza bağlı (400, 200, 100, and 50 ?g/ml) arıttıgı tespit edildi. HOPI çift boyamaları, ekstraktların uygulanan hücre hattılarında nekrozdan ziyade apoptoza etkili bir şekilde neden olduğunu ortaya çıkardı. p21, p53 ve BAX genleri, uygulanan hücrelerde 3 kattan fazla değişiklikle önemli ölçüde (p<0,001) yukarı regüle edildi. Bcl2 geni, uygulanmamış hücrelere kıyasla 0.3 kattan fazla değişiklikle önemli ölçüde (p<0,001) aşağı regüle edildi. Son olarak, Terfezia ve Picoa su ekstraktlarının PANC-1 hücre hattı, MDA-MB 231 hücre hattı ve A549 hücre hattı üzerindeki inhibitör etkileri, fonksiyonel doğal ürünler olarak kabul edilebilir.

The cytotoxic and apoptosis-inducing activities of Terfezia and Picoa species were investigated on three different cancer cell lines. Human pancreas adenocarcinoma cell line (PANC-1), human breast adenocarcinoma cell line (MDA-MB 231), and human lung adenocarcinoma cell line (A549) were used. MTT assay was applied for detecting the cytotoxic activity of water, methanol, and acetone extracts, with exposure of each cancer cell line to concentrations of 400, 200, 100, and 50 ?g/well. Hoechst 33342 (HO) and Propidium Iodide (PI) stains were applied for differentiation between necrotic and apoptotic cancer cells. Four target genes; BAX, Bcl-2, P21, P53, and one reference gene; GAPDH was included. Quantitative real-time PCR (QRT-PCR) was performed to analyze gene expression. In the results, cytotoxic effects of water, methanol, and acetone extracts from Terfezia claveryi, T. boudieri, T. olbiensis, Picoa juniperi, and P. lefebvrei were determined. The impacts were observed in a dose-dependent manner (400, 200, 100, and 50 ?g/ml). HOPI double-stains revealed that the extracts effectively induced apoptosis rather than necrosis in the treated cell lines. p21, p53, and BAX genes were significantly (p<0.001) up-regulated in treated cancer cells by more than 3-fold changes. While the Bcl2 gene was significantly (p<0.001) down-regulated by more than 0.3-fold changes when compared to untreated cancer cells. Finally, the inhibitory effects of Terfezia and Picoa water extracts on the PANC-1 cell line, MDA-MB 231 cell line, and A549 cell line can be considered functional natural products.