Cinnamaldehyde, Crocin ve Betanin'in MCF-7 Hücre Hattı Üzerindeki Apoptotik Etkisinin Araştırılması

Abstract

Cinnamaldehyde, Betanin ve Crocin bileşiklerinin her birinin, meme kanseri hücrelerinde apoptotik mekanizmaları farklı moleküler yolaklar üzerinden aktive ettiği ve hücre canlılığını anlamlı düzeyde azalttığı önceki çalışmalarda gösterilmiştir. Bu araştırmada ise Cinnamaldehyde, Betanin ve Crocin'in MCF-7 meme kanseri hücrelerindeki apoptotik etkilerinin tekil ve sinerjik olarak incelenerek MCF-10A sağlıklı meme epitel hücreleri üzerindeki etkilerinin karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Araştırmada kemoterapötik etkinliği değerlendirmek amacıyla Dosetaksel referans ajan olarak kullanılmıştır. Cinnamaldehyde, Betanin, Crocin ve Dosetaksel'in farklı konsantrasyonları MCF-7 ve MCF-10A hücrelerine uygulanmış, 24, 48 ve 72 saat için IC50 değerleri MTT yöntemiyle belirlenmiştir. Ardından, hücrelere tekil ve kombine uygulamalar yapılmış ve apoptotik etkilerinin değerlendirilmesi amacıyla Bcl-2, Kalpain-1, P53 ve Sitokrom C düzeyleri ELISA yöntemiyle analiz edilmiştir. MCF-7 hücrelerine uygulanan Cinnamaldehyde+Betanin+Crocin kombinasyonu, Bcl-2 düzeyini 0,61 ng/mL'ye düşürerek en belirgin azalmayı göstermiştir (p<0,001). Bu değer, Dosetaksel grubuna (0,59 ng/mL) oldukça yakındır. Kalpain-1 düzeyi Betanin+Crocin grubunda 5,38 ng/mL ile en yüksek seviyeye ulaşmış ve tüm tekli uygulamalardan anlamlı şekilde farklı bulunmuştur (p<0,001). Aynı kombinasyon MCF-10A hücrelerinde Kalpain-1 düzeyini azaltmıştır (p<0,001). P53 düzeyi Cinnamaldehyde+Betanin+Crocin grubunda en yüksek artışı göstermiştir (p=0,006). Sitokrom C düzeyi ise Cinnamaldehyde+Betanin grubunda en fazla artış göstermiştir (p=0,002; p<0,001). Araştırmanın sonuçları Cinnamaldehyde, Betanin ve Crocin'in sinerjik olarak uygulanmasının, MCF-7 hücrelerinde apoptotik süreci etkin bir biçimde tetikleyerek hücre canlılığını azalttığını ve bu etkinin apoptoza ilişkin farklı moleküler mekanizmalar üzerinden gerçekleştiğini ortaya koymuştur. Bu sinerjik etki, bileşiklerin meme kanserinde terapötik potansiyelini vurgulamakta ve ileri araştırmalar için değerli bir temel sunmaktadır. Anahtar Kelimeler: Meme kanseri, MCF-7, MCF-10A, Cinnamaldehyde, Betanin, Crocin, Apoptoz.

Previous studies have demonstrated that Cinnamaldehyde, Betanin, and Crocin activate apoptotic mechanisms in breast cancer cells through distinct molecular pathways and significantly reduce cell viability. This study aimed to investigate the apoptotic effects of Cinnamaldehyde, Betanin, and Crocin, both as single agents and in combination, on MCF-7 breast cancer cells, while comparatively evaluating their effects on MCF-10A healthy breast epithelial cells. Docetaxel was employed as a reference agent to assess chemotherapeutic efficacy. Different concentrations of Cinnamaldehyde, Betanin, Crocin, and Docetaxel were administered to MCF-7 and MCF-10A cells, and their IC50 values at 24, 48, and 72 hours were determined using the MTT assay. Subsequently, single and combined treatments were applied to the cells, and the levels of Bcl-2, Calpain-1, P53, and Cytochrome C were analyzed via ELISA to evaluate their apoptotic effects. In MCF-7 cells, the combination of Cinnamaldehyde+Betanin+Crocin resulted in the most pronounced reduction in Bcl-2 levels, decreasing it to 0.61 ng/mL (p<0.001), which was comparable to the Docetaxel group (0.59 ng/mL). Calpain-1 levels reached their highest value in the Betanin+Crocin group at 5.38 ng/mL, showing a statistically significant difference compared to all single-agent treatments (p<0.001). Interestingly, the same combination led to a significant decrease in Calpain-1 levels in MCF-10A cells (p<0.001). The highest increase in P53 levels was observed in the Cinnamaldehyde+Betanin+Crocin group (p=0.006), whereas the Cytochrome C level was most elevated in the Cinnamaldehyde+Betanin group (p=0.002; p<0.001). The findings of the study revealed that the synergistic application of Cinnamaldehyde, Betanin, and Crocin effectively triggered the apoptotic process in MCF-7 cells, resulting in a significant reduction in cell viability through distinct apoptotic molecular mechanisms. This synergistic effect highlights the therapeutic potential of these compounds in breast cancer and provides a valuable foundation for future research. Keywords: Breast Cancer, MCF-7, MCF-10A, Cinnamaldehyde, Betanin, Crocin, Apoptosis