Küçük ısırgan otunun (Urtica urens) prostat kanseri üzerine etkisinin moleküler mekanizmalarının araştırılması

Abstract

Erken teşhis ve tedavideki yeni gelişmelere rağmen, kanser hala ölüm nedeni olarak ilk sıralardaki yerini son 20 yıldan beri korumaktadır. Dünyada ve de Türkiye de pek çok kanser hastası kemoterapi, radyoterapi gibi konvansiyonel tedavilerin yanı sıra alternatif ve tamamlayıcı tedavileri de sıklıkla kullanmaktadırlar. Bunun sonucunda, günümüzde çoğunluğu bitkisel preparatlar olan alternatif tedavi ürünlerine gösterilen ilgi her geçen gün artarak hem halk sağlığı açısından önem oluşturmakta ve hem de çok büyük bir ekonomik değer olarak ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmanın amacı, fitokimyasal bileşenleri bilinmeyen ve ülkemizde geleneksel tedavi amaçlı tıbbi bitki olarak yaygın bir şekilde kullanılan Urtica urens (küçük ısırgan otu) bitkisinin fitokimyasal bileşenleri tanımlanarak antikarsinojenik etki mekanizmaları moleküler düzeyde saptamaktır. Bu amaçla, Urtica urens bitkisinin yapraklarından değişik çözücüler kullanılarak hekzan ve etil asetat özütleri hazırlandı. Bu özütlerin GC/MS ve LC/MS analizleri hekzan özütünün doymamış yağ asidi bakımından ve etil asetat özütünün ise fenolik bileşiklerce zengin olduğunu göstermiştir. Urtica urens'ten elde edilen özütlerin insan prostat kanseri (LNCaP) hücre hattı üzerine sitotoksik etkileri bu çalışmada incelenmiş olup elde edilen sonuçlara göre etkin doz değerleri hekzan ve etil asetat özütleri için sırasıyla 42,77 µg/ml ve 33,96 µg/ml olarak hesaplanmıştır. Bu sonuçlar iki özütünde yüksek sitotoksik ve anti-karsinojenik aktiviteye sahip olabileceğini göstermektedir. Ardından birçok farklı hücresel yolakla ilişkili 31 genin mRNA ve protein düzeylerinde meydana gelen değişimler belirlenmiş ve içerdiği fenolik bileşenlerden dolayı etil asetat özütünün apoptozu ve tümör baskılayıcı genleri indüklediği tespit edilmiştir. Ayrıca tüm genom transkriptom analizi sonucunda etil asetat özütü uygulanan hücrelerde 34 farklı yolakta anlamlı değişimler tespit edilmiştir. Tüm bunların yanı sıra, hekzan özütünün topoizomeraz I ve II aktivitesini inhibe ettiği saptanmıştır. Ayrıca, ilaç metabolize edici enzimlerin transkripsiyonel regülasyonundan sorumlu nükleer reseptörlerin mRNA seviyeleri etil asetat uygulaması sonucunda anlamlı bir şekilde artmıştır. Tüm bu sonuçlar, bu bitkinin değişik hücresel yolakları değiştirerek antikarsinojenik ve sitotoksik aktivite gösterdiğini ortaya koymuştur. Ayrıca, diğer ilaçların metabolizmasında değişikliklere yol açabileceği yine bu çalışma ile saptanmıştır. Bu çalışma ısırgan otu ile yapılacak olan diğer farmakolojik ve toksikolojik çalışmalara ipuçları sağlayacaktır.

Despite recent advances in early diagnosis and treatment, cancer is still the first leading cause of death during the last 20 years. In addition to conventional treatments such as chemotherapy and radiation therapy alternative and complementary therapies are also frequently used among the cancer patients not only in Turkey but also all over the world. As a result, the popularity of herbal preparations as alternative and complementary therapies has been ever growing and they constitute great importance in terms of public health as well as economic value. The scope of this proposed research project is to determine the unknown phytochemical constituents of a widely used traditional therapeutic medicinal plant i.e. Urtica urens (small nettle) and is to investigate it's anticarcinogenic, and tumor suppressor effects at the molecular level. For this purpose, hexane and ethly acetate extracts was prepared from the leaves of Urtica urens using different solvents. Analyses of these extract by GC/MS and LC/MS was showed that hexane extract is rich with unsaturated fatty acids and ethyl acetate extract is enriched with the phenolic compounds. The cytotoxic effect of extracts obtained from Urtica urens was determined in LNCaP cells by this study and the results was showed that the LD50 values of the hexane and ethyl acetate were found 42,77 µg/ml and 33,96 µg/ml respectively. This result was demonstrated that both extracts may have high cytotoxic and anti-carcinogenic activity. After that, changes that in mRNA and protein levels of 31 genes related with different cellular pathways was investigated and it was identified that ethyl acetate extracts induced apoptosis and tumor suppressor genes because of its phenolic compounds. Moreover, it was detected significant changes in 34 different cellular pathway as a result of whole genome transcriptome analysis of ethyl acetate extracts treated cells. Besides all, it was detected that hexane extracts inhibited activity of topoisomerase I and II enzymes. Moreover, the mRNA levels of nuclear receptors that are responsible for the drug transcriptional regulation of drug metabolizing enzymes was increased significantly by ethyl acetate treatment. All of these results reveled that this herb showed anticarcinogenic and cytotoxic activity by changing different cellular pathways. Morever, it was determined that this herb may cause changes in the metabolism of other drugs was determined by this study. This study supplied new clues for other pharmacological and toxicological studies of urtica species.