DİETİLNİTRÖZAMİN VE 2-ASETİLAMİNOFLUOREN İLE OLUŞTURULMUŞ SIÇAN HEPATOSELLÜLER KARSİNOM MODELİNDE KUERSETİN VE KRİSİNİN FARKLI SİNYAL YOLAKLARI ÜZERİNDEKİ KEMOPREVENTİF ETKİSİ

Abstract

Hepatosellüler karsinom, yüksek malignite, hızlı progresyon ve kötü prognoz ile seyreden, yüksek mortaliteli primer karaciğer kanseridir. Hastalığın ileri evrede tanı alması, mevcut tedavi seçeneklerinin etkinliğini sınırlamakta ve yeni kemopreventif yaklaşımlara olan ihtiyacı artırmaktadır. Doğal polifenolik bileşikler arasında yer alan flavonoidlerin anti-tümör özellikleri dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, deneysel kanser modeli oluşturularak kuersetin ve krisinin tek başına ve kombine uygulanmasının potansiyel kemopreventif etkilerinin incelenmesi amaçlandı. Çalışmada sıçanlar kontrol, Dietilnitrözamin (DEN), DEN+Kuersetin, DEN+Krisin, DEN+Kuersetin+Krisin olmak üzere 5 gruba ayrıldı. Kontrol grubu hariç diğer tüm gruptaki sıçanlara 2 hafta boyunca haftada bir kez 150 mg/kg, DEN intraperitoneal olarak uygulandı. Karsinogenezi indüklemek için deney gruplarına 20 mg/kg dozajında 2-AAF oral gavajla verildi. Kontrol grubuna ajanların çözücüsü, diğer tüm gruplara deneyin başladığı ilk haftadan itibaren kuresetin ve krisin (50 mg/kg) 10 hafta boyunca haftada 3 kez oral gavaj yoluyla verildi. Uygulamalar sonunda sıçanlar dekapite edilerek alınan kan ve karaciğer doku örneklerinde qRT-PCR, ELISA, akım sitometrisi (Annexin V/PI) ve histopatolojik analizler gerçekleştirildi. DEN grubunda artış eğilimi gösteren mTOR ekspresyonunun kuersetin uygulaması ile anlamlı şekilde baskılandığını görüldü. NF-?B ekspresyonunda flavonoid gruplarında sınırlı değişimler gözlendi, kombinasyon grubunda dengeli bir şekilde modüle edildiği saptandı. PGC-1? mRNA düzeylerinde kuersetin ve krisin uygulanan gruplarda artış eğilimi izlendi. Apoptozis ile ilişkili genlerden p53, DEN grubunda anlamlı artış gösterirken; Bcl-2, Apaf-1 ve Fas ekspresyonlarında anlamlı değişiklikler saptanmadı. Sitokrom C (Cycs) ekspresyonunun flavonoid uygulanan gruplarda hem kontrol hem de DEN grubuna kıyasla anlamlı şekilde azaldığı belirlendi. Annexin V/PI akım sitometrisi analizinde, özellikle krisin uygulanan gruplarda apoptoz oranlarının arttığı görüldü. ELISA analizlerinde, DEN grubunda baskılanan antioksidan enzim aktivitelerinin (Süperoksit dismutaz, katalaz ve glutatyon peroksidaz) kuersetin ve krisin uygulamaları ile doku ve plazma düzeylerinde anlamlı şekilde iyileştiği saptandı. Ayrıca DEN grubunda artan AFP ve HIF-1? düzeylerinin flavonoid uygulamaları ile belirgin şekilde azaldığı tespit edildi. Histopatolojik incelemelerde, flavonoid gruplarında hepatik parankim mimarisinin kısmen korunduğu, inflamasyon ve neoplastik odakların azaldığı gözlendi. Sonuç olarak, kuersetin ve krisinin moleküler, biyokimyasal ve histopatolojik düzeylerde anlamlı kemopreventif etkiler sergilediği tespit edildi. Krisinin tek başına kullanımının proliferasyon baskılanması ve apoptoz indüksiyonu açısından ön plana çıktığını, kuersetinin ise yapısal bütünlüğün korunmasında etkili olduğu saptandı. Kombinasyon uygulamasının beklenen sinerjik etkiyi göstermemesi, seçilen dozda olası antagonistik etkileşim veya metabolik yarışma mekanizmalarına işaret etmekte olup, doğal bileşiklerin kombinasyonlarında doz optimizasyonunun önemini vurgulayan özgün bir bulgu olarak değerlendirilmiştir.

Hepatocellular carcinoma is a primary liver cancer characterized by high malignancy, rapid progression, poor prognosis, and high mortality rates. The diagnosis of the disease at advanced stages limits the effectiveness of current treatment options and increases the need for novel chemopreventive approaches. Flavonoids, which are natural polyphenolic compounds, have attracted attention due to their anti-tumor properties. This study aimed to investigate the potential chemopreventive effects of quercetin and chrysin, administered both individually and in combination, by establishing an experimental cancer model. In the study, rats were divided into five groups: Control, Diethylnitrosamine (DEN), DEN+Quercetin, DEN+Chrysin, and DEN+Quercetin+Chrysin. Except for the control group, rats in all other groups received 150 mg/kg of DEN intraperitoneally once a week for two weeks. To induce carcinogenesis, 2-acetylaminofluorene (2-AAF) was administered to the experimental groups by oral gavage at a dose of 20 mg/kg. The control group received the solvent for the agents, while all other groups received curecetin and chrysin (50 mg/kg) orally via gavage three times a week for 10 weeks, starting from the first week of the experiment. At the end of the experimental period, the rats were sacrificed, and blood and liver tissue samples were collected for qRT-PCR, ELISA, flow cytometry (Annexin V/PI), and histopathological analyses. It was observed that mTOR expression, which showed an increasing trend in the DEN group, was significantly suppressed by quercetin treatment. Limited changes were observed in NF-?B expression in the flavonoid groups, while it was found to be balanced and modulated in the combination group. An increasing trend in PGC-1? mRNA levels was observed in the groups treated with quercetin and chrysin. Regarding apoptosis-related genes, while p53 showed a significant increase in the DEN group, no significant changes were detected in Bcl-2, Apaf-1, and Fas expressions. Cytochrome C (Cycs) expression was found to be significantly decreased in the flavonoid-treated groups compared to both the control and DEN groups. Annexin V/PI flow cytometry analysis revealed that apoptosis rates increased, especially in the groups treated with chrysin. ELISA analyses showed that the activities of antioxidant enzymes (Superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase), which were suppressed in the DEN group, significantly improved in both tissue and plasma levels with quercetin and chrysin treatments. Furthermore, the elevated levels of AFP and HIF-1? in the DEN group were found to be markedly reduced by flavonoid treatments. Histopathological examinations revealed that the hepatic parenchyma architecture was partially preserved in the flavonoid groups, with a reduction in inflammation and neoplastic foci. In conclusion, it was determined that quercetin and chrysin exhibit significant chemopreventive effects at molecular, biochemical, and histopathological levels. While chrysin alone stood out in terms of suppressing proliferation and inducing apoptosis, quercetin was found to be effective in preserving structural integrity. The lack of the expected synergistic effect in the combination treatment suggests possible antagonistic interactions or metabolic competition at the selected dose, representing an original finding that highlights the importance of dose optimization in combinations of natural compounds.