Son yıllarda enginar, belirtilen çok sayıda avantajı nedeniyle tıbbi ve olası koruyucu bir ajan olarak büyük ilgi görmektedir. NMOR'un kalp üzerindeki etkileri biyokimyasal olarak incelenerek, NMOR ile ilişkili kalp dokusu PK aktivitesine enginarın olası etkilerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Aynı zamanda enginarın içeriğinde bulunan fenolik bileşiklerin (sinarin, luteolin, sinarozid, skolimosid vs.) moleküler doklama çalışmaları yürütülmesi ile bu in silico araştırma sonucunda fenolik bileşiklerden hangilerinin PK aktivitesi üzerinde daha etkili olduğu sayısal olarak tablolar halinde ve görsel olarak şekiller üzerinde detaylı olarak açıklanmaya çalışılmıştır.
Çalışmada, enginar uygulaması sonrası PK aktivitelerinin kontrol grubunun sonuçlarına önemli ölçüde yaklaştığı görülmektedir. Yılmaz ve ark.20, glikolizde anahtar bir enzim olan PK üzerine propolisin ve bir antioksidan enzim olan süperoksit dismutazın, doksorubisin kaynaklı toksisite üzerine farklı dokulardaki etkisini değerlendirmeyi amaçlayan çalışmalarında, mevcut çalışmada olduğu gibi zararlı etkileri de olduğu bilinen doksorubisin uygulandıktan sonra böbrek dokusu da dahil olmak üzere birçok dokuda PK aktivitelerinde azalma olduğunu bulmuşlardır. Ratların karaciğer ve böbrek dokularında streptozotosin ile indüklenen diyabet çalışmasında PK enzim aktivitelerindeki değişiklikleri inceleyen bir çalışmada, diyabetin 3. gününde böbrek dokusundaki PK aktivitelerinin istatistiksel olarak anlamsız bir şekilde azaldığı belirlenmiştir. Aynı çalışmada, diyabet sonrası karaciğer dokusunda PK aktivitesinin azaldığı da belirtilmiştir23. Uslu ve ark.24, doksorubisin ile tedavi edilen ratlarda böbrek dokusunda PK aktivitesi üzerine nigella sativa yağının etkisini ve nigella sativa yağındaki aktif bileşenler ile PK arasındaki ilişkiyi in silico moleküler yerleştirme ile inceledikleri çalışmalarında kanser tedavisinde kullanılan ve toksik etkileri de olan doksorubisin uygulaması sonrası böbrek dokusunda PK aktivitelerinin azaldığını saptamışlardır. Klimek ve Bannasch25, ratlarda NMOR ile oluşturulan preneoplastik ve neoplastik karaciğer lezyonlarında PK aktivitesinin biyokimyasal mikroanalizi yaptıkları çalışmada, NMOR’a bağlı gelişen bazofilik hepatik tümörlerde PK aktivitesinde belirgin bir azalma gözlemlemişlerdir. Araştırmacılar26,27, PK aktivitesindeki azalmanın glikojenotik odaklardan hepatosellüler karsinomlara giden hücresel değişiklikler dizisi sırasında meydana geldiğini öne sürmüşlerdir. PK eksikliği, invertebratlardan memelilere kadar birçok türde metabolik dengesizliklere yol açmaktadır. Bu durum, glikoliz yolunun bozulması ve enerji üretiminin azalması gibi sonuçlara neden olur. PK ve PKM2 gibi izozimleri, farklı fizyolojik koşullar altında hücre metabolizmasını ve büyümesini düzenleyen kritik bir enzimlerdir. Bunlar, nötrofillerde reaktif oksijen türleri üretimini düzenler. PK ve izozimlerinin eksikliği, bakteriyel öldürme yeteneğini azaltır ve glikoliz yolunun önemli bir bileşeni olan dihidroksi aseton fosfat üretimini bozar ve sonucunda hem enerji metabolizması aksar hem de reaktif oksijen türlerinin artışına bağlı oksidatif stresle ilişkili sonuçlar meydana gelir28. Mevcut çalışmada NMOR uygulamaları sonrası düşmüş olan PK aktivitesinin enginar uygulaması sonrası artması, içeriğinde bulunan aktif fenolik bileşiklerin (sinarin, sinarozid, luteolin gibi) glikoliz yolunu aktive ederek ATP üretimini artırması ve 2,3-difosfogliserat seviyelerini düşürmesi ile allosterik olarak PK aktivatörü gibi etki etmesiyle açıklanabilir.
Bu çalışmada, NMOR uygulamasından sonra PK aktivitesi azalmıştır ve bu azalmanın PK sentezindeki azalmadan kaynaklanabileceği düşünülmektedir. Glikolitik yolun enzimlerinden biri olan PK, glikoz metabolizmasında anahtar bir enzimdir. Bu durum, mutajen ve kanserojen bir organik bileşik olan NMOR’un PK enziminin gen transkripsiyon seviyesinde azalmaya neden olabileceğini de düşündürmelidir. PK ve izozimlerinin spesifik inhibitörü olan Compound 3K’nın, PK'nın aktivitesini inhibe ederek mTOR yolaklarını etkilediği ve gen ekspresyonunu dolaylı olarak etkileyebileceği28, Rottlerin ve hypericin gibi kinaz inhibitörlerinin, transkripsiyonel aktiviteyi baskılayarak PK'nın transkripsiyonel rolünü dolaylı olarak etkileyebileceği29 bazı çalışmalar ile gösterilmiştir. Çalışmamızda da etkileri incelenen NMOR’un PK enzimi üzerindeki etkileri, mevcut literatürde doğrudan incelenmemiştir. Ancak, NMOR'un gen ekspresyonu üzerindeki etkileri dolaylı olarak PK'nın ekspresyonunu etkileyebilir. NMOR'un karaciğer dokusundaki etkilerini inceleyen bir çalışmada, NMOR tedavisi sonrası PK ekspresyonunda artış gözlemlenmiştir30. Bu durum, NMOR'un PK ekspresyonunu artırabileceğini düşündürmektedir. Ancak, araştırmacılar bu artışın gen transkripsiyonunun doğrudan bir sonucu olup olmadığı konusunda kesin bir bilgi sunmamışlardır.
Memeli hücrelerinin savunma mekanizmalarını destekleyen doğal antioksidan kaynaklarına olan ilgi artmaktadır. Bu kaynaklardan biri, esas olarak Akdeniz bölgesinde insan tüketimi (alt çiçek) ve tıbbi amaçlar (otlar ve yapraklar) için yetiştirilen bir sebze olan enginardır (Cynara scolymus L.). Bu bitki çok sayıda aktif bileşik içerir31. Mevcut çalışmada hem PK aktivitesi üzerine etkileri incelenmiştir, hem de enginarın aktif bileşenleri ile PK arasındaki ilişki in silico meleküler yerleştirme çalışmaları ile belirlenmiştir. Enginar uygulaması ile PK aktivitesi üzerine doğrudan yapılmış bir çalışmaya rastlanılmamış olsa da glikoz metabolizmasında bir enzim olan PK’nın enginarın aktif bileşenlerinin etkisi ile aktivitesinin değişebileceği düşünülmektedir. Enginar ekstraktları insülin sinyal yolları, glikoz metabolizması ve antioksidan aktivite üzerinden etkilerini gösteriyor; bu yüzden PK seviyeleri üzerindeki etkisi teorik olarak mümkündür. Çalışmada, NMOR’un her iki dozunda da düşük gözlenen PK aktiviteleri enginar uygulamaları sonrası yüksek bulunmuştur. Bu da enginar ekstraktlarının insülin sinyal yolları, glukoz metabolizması ve antioksidan aktivite üzerinden etkilerini göstermesi ile açıklanabilir.
Reseptör 1A3X'in aktif bağlanma bölgesi daha önce protein veri tabanında belirlenmiştir. ARG49, LYS240, ALA263, ARG264, GLY265, THR298, MN1001 ve K1002 kalıntılarının etkileşimde önemli olduğu vurgulanmıştır17. Bu veriler göz önüne alınarak, enginarda bulunan bazı fenolik bileşiklerin makromolekülün aktif bölgesiyle etkileşim modlarını görmek için moleküler doklama çalışmaları yapılmıştır. Etkileşim tipleri ve aminoasit kalıntıları Maestro viewer programı yardımıyla ayrıntılı olarak 2D ve 3D olarak sunulmuştur. (Tablo 3, Şekil 2-9). 2-Fosfoglikolik asit’in (PDB ID: PGA) etkileştiği rezidüler ile karşılaştırıldığında Sinarin, Sinarozid ve Luteolin’in de benzer şekilde LYS240, MN1001 ve K1002 ile etkileştiği ancak Skolimosid’in bu farklı rezidülerle etkileştiği ve nispeten diğer ligandlara göre doklama skorunun da düşük olduğu tespit edilmiştir. Skolimosid’in kimyasal yapısının diğerlerine nazaran nispeten daha büyük oluşunun bağlanma bölgesinde konumlanması üzerinde olumsuz etki oluşturduğu düşünülebilir. PK üzerinde Sinarin’in nanomolar seviyede, Sinarozid ve Luteolin’in mikromolar seviyede, Skolimosid’in ise milimolar seviyede inhibisyon gerçekleştireceği hesaplanmıştır.
Sonuç olarak, in silico analizlerde PK üzerinde sinarin, sinarozid ve luteolin’in 2-fosfoglikolik asit ile benzer şekilde etkileşim gösterdiği ve PK inhibisyonu açısından daha etkin olduğu ortaya çıkmıştır. Skolimosid’in bu anlamda hem etkileşim modu hem de doklama skorunun daha az iyi olduğu ve PK inhibisyonunun da daha az etkin olacağı bulunmuştur. Ayrıca çalışma, NMOR uygulamasının rat kalp dokusunda PK aktivitesini anlamlı şekilde azalttığını, ancak enginar desteğinin bu olumsuz etkiyi kısmen düzelterek PK aktivitesini kontrol seviyelerine yaklaştırdığını ortaya koymuştur. Moleküler doklama analizleri, enginarda bulunan fenolik bileşiklerden özellikle sinarin, sinarozid ve luteolinin PK ile güçlü etkileşimler sergilediğini ve en etkili inhibitörler arasında yer aldığını göstermiştir. Elde edilen bulgular, enginarın antioksidan içeriği sayesinde NMOR kaynaklı kardiyak metabolik bozukluklarda düzenleyici bir ajan olarak potansiyel taşıyabileceğini düşündürmektedir. Bununla birlikte, elde edilen sonuçların klinik açıdan doğrulanabilmesi için ileri düzeyde in vivo ve klinik araştırmalara ihtiyaç olduğu düşünülmektedir.
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
