Kafkas J Med Sci. Ahead of Print: KJMS-12129
Anticarcinogenic Properties of Piper longum Linn Extract in Combination with 5-Fluorouracil Chemotherapeutic Drug in Colon (DLD1) and Breast (MDA-MB-231) Cancer Cell Lines: Piper longum L. Exhibits Anticarcinogenic Effects in Both Cancer Cell Lines Sevcan Mercan1, Cansu Beytur2, Ramazan Demirel3, Özkan Özden4 1Kafkas University, Faculty Of Medicine, Department Of Medical Genetics, Kars, Türkiye 2Kafkas University, Institute Of Natural And Applied Sciences, Department Of Molecular Biology, Kars, Türki̇ye 3Kafkas University, Institute Of Natural And Applied Sciences, Department Of Biotechnology, Kars, Türkiye 4Kafkas University, Faculty of Engineering and Architecture, Department of Bioengineering, Kars, TÜRKİYE Aim: Piper longum Linn is a mostly used plant in conventional medicine and is well-known for various biological effects. This study investigated the anti-cancer impacts of the extract obtained from P. longum L.on breast and colon cancer cells. Material and Method: DLD1 colon and MDA-MB-231 breast cancer and mouse fibroblast L929 as a healthy cell line models were treated with P. longum L.extract at concentrations of 50 µg/mL, 100 µg/mL and 200 µg/mL. P. longum L.was also treated in combination with a chemotherapeutic drug, 5-Fluorouracil. The anticancer effects were reviewed by cell viability, apoptotic index and colony formation tests. In addition, FOXM1, an important transcription factor related with cell proliferation and metastasis, and SIRT2 protein expressions, is recognized to have both oncogenic and tumour suppressor roles, were examined. Besides, SIRT3, which contributes to energy metabolism and cellular homeostasis, PDH protein levels, which contribute to mitochondrial energy production by converting glycolysis to acetyl-CoA, were analyzed. Results: The experiments revealed that P. longum L.extract showed a low cytotoxic effect on L929 cells, but significantly decreased cell viability in colon and breast cancer cell lines. Furthermore, extract treatment suppressed colony formation and slowed down cell proliferation in the examined cell lines. Increased PDH expression and the presence of apoptosis indicate that energy metabolism is targeted, especially in MDA-MB-231 cells. The experiment for the DLD1 cell line shows that the decrease in FOXM1 expression decreases cell proliferation. Conclusion: This study reveals in vitro conditions the antiproliferative, pro-apoptotic effects of P. longum L.on colon, breast cancer cells as well as its effects on metabolic pathways. Keywords: Piper longum L., 5-Fluorouracil, Anticancer effects, MDA-MB-231, DLD1, SIRT2, SIRT3 Piper longum Linn ekstratının kolon (DLD1) ve meme (MDA-MB-231) kanseri hücre hatlarında 5-Fluorouracil kemoterapik ilaç ile birlikte antikanserojen özellikleri: Piper longum L., iki kanser hücre hattında da antikansorejen özellik sergiler Sevcan Mercan1, Cansu Beytur2, Ramazan Demirel3, Özkan Özden4 1Kafkas Üniversitesi, Tıp Fakültesi,Tıbbi Genetik Anabilim Dalı, Kars,Türkiye 2Kafkas Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Moleküler Biyoloji Anabilim Dalı, Kars, Türki̇ye 3Kafkas Üniversitesi, Fen ve Uygulamalı Bilimler Enstitüsü Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Kars, Türki̇ye 4Kafkas Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, Biyomühendislik Anabilim Dalı, Kars, Türkiye Amaç: Piper longum Linn (P.longum L.) bitkisi, geleneksel tıpta yaygın olarak kullanılan ve çeşitli biyolojik etkileri ile bilinen bir bitkidir. Bu çalışmada, P. longum L.'den elde edilen ekstraktın meme ve kolorektal kanseri hücreleri üzerindeki antikanser etkileri araştırılmıştır. Materyal ve Method: DLD1 kolon ve MDA-MB-231 meme kanseri hücre hatları ile sağlıklı hücre modeli olarak fare fibroblast hücre hattı (L929) 50 µg/mL, 100 µg/mL ve 200 µg/mL konsantrasyonlarında P.longum L. ekstraktı ile muamele edilmiştir. Ayrıca P. longum L. kemoterapik ilaç 5-Fluorouracil ile kombinasyonu muamele edilmiştir. Hücre canlılığı, apoptotik indeks ve koloni oluşumu testleri ile antikanser etkileri değerlendirilmiştir. Ayrıca hücre proliferasyonu ve metastaz ile ilişkili önemli bir transkripsiyon faktörü olan FOXM1 ile hem onkojenik hem de tümör baskılayıcı rollere sahip olduğu bilinen SIRT2 protein ifadesi incelenmiştir. Bununla birlikte enerji metabolizmasında ve hücresel homeostazda önemli rol oynayan SIRT3 ile glikolizden asetil-CoA'ya dönüşüm sağlayarak mitokondriyal enerji üretimine katkı sağlayan PDH protein düzeyleri incelenmiştir. Bulgular: Deneyler P. longum L. ekstraktının L929 hücreleri üzerinde düşük sitotoksik etki gösterdiğini, ancak kolon ve meme kanseri hücre hatlarında hücre canlılığını anlamlı düzeyde azalttığını ortaya koymuştur. Ayrıca ekstrakt tedavisi, her iki hücre hattında koloni oluşumunu baskılamış ve hücre çoğalmasını yavaşlatmıştır. PDH ekspresyonunun artışı ve apoptozun belirginliği, özellikle MDA-MB-231 hücrelerinde enerji metabolizmasının hedef alındığını göstermektedir. DLD1 hücre hattında ise FOXM1 ekspresyonunda meydana gelen azalmanın hücre proliferasyonunu azalttığını göstermektedir. Sonuç: Bu çalışma, P. longum L.'nin kolon, meme kanseri hücreleri üzerinde antiproliferatif, pro-apoptotik etkilerinin yanı sıra metabolik yollar üzerindeki etkilerini de in vitro koşullarda ortaya çıkarmaktadır. Anahtar Kelimeler: Piper longum L., 5-Fluorouracil, Antikanser özellikler, MDA-MB-231, DLD1, SIRT2, SIRT3 Corresponding Author: Sevcan Mercan, Türkiye	TOOLS Print Download citation RIS EndNote BibTex Medlars Procite Reference Manager Share with email Share Send email to author Similar articles PubMed Google Scholar