İnsan kolon kanseri hücrelerinde (HT-29) Lactobacillus reuteri türünden elde edilen bazı kısa zincirli yağ asitlerinin apoptotik etkilerinin araştırılması

Abstract

Kanser dünyada önde gelen ölüm nedenlerinden biridir. Tüm kanserler hücrelerden başlar ve bunun sonucunda hücrelerin kontrolsüz bölünmesi ve bu bölünen hücrelerin yine kontrolsüz yayılması gerçekleşir. Kolon kanseri tüm dünyada ve Türkiye'de kanser vakaları arasında ön sıralarda bulunduğu kabul edilmektedir. Kolon kanseri, sindirim sisteminin son kısmı olan kalın bağırsakta gözlenir ve kolon kanserlerinin hemen hepsi, kolon duvarlarındaki iyi huylu poliplerin zamana bağlı olarak kötü huylu poliplere dönüşümüyle açığa çıkar. Kimyasal yöntemler kolon kanserinde diğer kanser türlerinde olduğu gibi terapötik ve önleyici strateji olarak kabul edilebilir. Ancak, probiyotikler de kolon kanseri hastalarında yinelemeyi engellemede ve yan etkileri azaltmada bio-terapotikler olarak kullanılabilmektedir. Kolon kanserine yakalanma riskinin yaşa bağlı artış göstermesine ek olarak, yeme alışkanlıkları da hastalığın gelişiminde etkilidir. Beslenme yoluyla alınan probiyotik L. reuteri'nin bağırsakta ürettiği sekonder metabolitlerin, örneğin organik asitlerin, kolon kanseri riskini azaltmada etkili olduğu gözlenmektedir. Kısa Zincirli Yağ Asitleri (KZYA) gastrointestinal sistemde bulunan bakterilerin fermentasyon ürünleridir ve bu bakteriler ana enerji kaynağı olarak karbonhidrat kullanarak doymuş alifatik organik asitler olan KZYA'ni üretirler. Asetik, propiyonik, bütirik ve laktik asitler de dâhil olmak üzere üretilen çeşitli KZYA vardır ve bazı KZYA'nin insan kolon kanseri hücrelerinde apoptozu indükleme özelliğine sahip olduğu gösterilmiştir. Bu çalışma ile probiyotiklerin anti-proliferatif ve pro-apoptotik faaliyetleri açıklanarak probiotiklerden L. reuteri`nin üretmiş olduğu KZYA ve diğer metabolitlerin insan kolon kanseri hücreleri (HT-29) üzerinde ROS oluşumu ve LPO seviyesinde meydana getirdiği değişiklikler ile mitokondrial apoptoz yolağındaki etkileri gözlemlenmiştir. Sonuç olarak L. reuteri`den elde edilen KZYA, HT-29 hücrelerinin ölüm oranlarını artırırken, ROS ve LPO üretimi yükselmiş ve mitokondrial apoptoz yolağı üzerindeki ilgili genlerin hem transkripsiyon hem de translasyon seviyesinde anlamlı şekilde değiştiği gözlemlenmiştir.

Cancer is one of the leading causes of death in the world. All cancers start from cells, resulting in uncontrolled division of cells and uncontrolled spread of these dividing cells. Colon cancer is considered to be one of the leading causes of death around the World and Turkey. Colon cancer is seen in the large intestine, the last part of the digestive tract, and almost all of the colon cancers initiation, the benign polyps on the colon walls, gradually turn into malignant polyps. In colon cancer or other types of cancer, chemical methods can be considered a therapeutic and preventive strategy. However, probiotics can also be used as biotherapeutics to reduce recurrence and side effects in colon cancer patients. In addition to the age-related increase in risk of developing colon cancer, eating habits are influential in the development of colon cancer. Secondary metabolites produced by the intestinal tract of probiotic L. reuteri taken by nutrition, for example organic acids, have been shown to be effective in reducing the risk of colon cancer. Short Chain Fatty Acids (SCFAs) are the fermentation products of bacteria found in the gastrointestinal tract, which use carbohydrates as the main energy source and produce saturated aliphatic organic acids, SCFAs. There are several SCFAs which including acetic, propionic, butyric and lactic acids, and some SCFAs have been shown to have apoptosis inducing properties in human colon cancer cells. In this study, the anti-proliferative and pro-apoptotic activities of probiotics were explained and the effects of SCFAs and other metabolites produced by L. reuteri on mitochondrial apoptosis were observed with changes in ROS formation and LPO level on human colon cancer cells (HT-29). In conclusion, SCFAs from L. reuteri increased the mortality rates of HT-29 cells, increased ROS and LPO production, and observed that the genes involved in the mitochondrial apoptosis pathway changed significantly at transcriptional and translational levels.