Nikotinin zebra balığı (Danio rerio)'nda büyüme, yaşama oranı, iskelet sistemi ve iç organlar üzerine etkileri: Histopatolojik ve immünohistokimyasal bir çalışma
Effects of nicotine on growth, survival rate, skeletal system and visceral organs in zebra fish (Danio rerio): A histopathological and immunohistochemical study
Yazar: KORAY UMUT YARAŞ
Danışman: PROF. DR. ŞEHRİBAN ÇEK YALNIZ
İskenderun Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Su Ürünleri Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Su Ürünleri = Aquatic Products

Özet:
Nikotin dünyadaki en güçlü toksinlerden biri olmasına rağmen, replasman tedavisi olarak kullanılmakta ve hastalara diş eti, dermal bant, pastil ve inhaler yoluyla verilmektedir. Zebra balıkları mükemmel model organizmalardır ve biyomedikal, genetik kaynaklı insan hastalıklarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tezin amacı, nikotinin zebra balığı larva ve erginlerinde, iskelet sistemi, büyüme performansı, yaşama oranı ve iç organları üzerindeki etkilerini araştırmaktır. Hücresel ve moleküler düzeyde nikotinin negatif etkilerini belirlemek amacıyla, histoloji ve immunohistokimyasal boyama yöntemleri kullanılmıştır. İnsanlarda olduğu gibi, hücre bölünmesi belirteci Kiel 67 (mki-67) ve tümör baskılayıcı protein (TP53) zebra balıklarında yüksek düzeyde korunmuştur. Bu nedenle, mki-67ve TP53 antikor olarak seçilmiştir. Yumurtadan yeni çıkan dört yüz seksen (480) larva dört deney grubuna ayrılmıştır.  Gruplar Kontrol (C, 0 mg·L–1), N1 (N1, 5 mg·L–1), N2 (N2, 10 mg·L–1) ve N3 (N3, 20 mg·L–1) olacak şekilde nikotin içermektedir. Sonuçlar, nikotinin zebra balığının büyümesi ve yaşama oranı üzerine öldürücü bir etkisi olduğunu göstermiştir. Nikotine maruz bırakılan deney gruplarının, kontrol grubuyla karşılaştırıldığında daha düşük canlı ağırlığa ve boya sahip olduğu ve farkın istatistiksel olarak önemli bulunduğu belirlenmiştir. Çalışmada kullanılan dozlardan 20 mg·L-1 nikotin, büyüme ve yaşama oranı üzerinde en olumsuz etkiye sahip olmuştur. Morfolojik incelemeler, bütün nikotin uygulanmış grupların iç organlarında kontrol grubu ile kıyaslandığında kanama olduğunu göstermiştir. Kanamanın kaslarda, karaciğerde, böbrekte, yüzme kesesinde ve bağırsakta, artan nikotin dozuna bağlı olarak kanama riskinin arttığnı göstermiştir. Ayrıca nikotinin histopatolojik etkileri, kaslarda, karaciğer, bağırsak ve gonadlarda tespit edilmiştir. Bütün iç organlarda, mononükleer hücreler, kofullaşma ve ölü hücreler tespit edilmiştir. Nikotinin en ölümcül etkileri, en yüksek dozda uygulandığı 20 mg·L–1 grubunda kaydedilmiştir. Moleküler düzeyde karaciğer, böbrekler, kas, bağırsak ve gonad hücreleri mki-67 pozitif boyanmıştır. Karaciğer ve böbrek tüm dozajlarda P53 pozitif boyanmışken, gonadlar ve bağırsak yalnızca en yüksek dozajda pozitif boyanmıştır. Kaslarda ise boyanma gözükmemiştir. Nikotinin iskelet sistemini, vücut rengini, balığın büyümesini ve yaşama oranını olumsuz yönde etkileyebildiği gösterilmiştir. Hücresel ve moleküler düzeyde, nikotin dozuna bağlı olarak tüm iç organlarda ölümcül etkiler tespit edilmiştir. Bu nedenle nikotin replasman tedavisinde kullanılırken dikkatli olunması gerektiği önerilmiştir.

Abstract:
Although Nicotine is one of the most potent toxins in the world, in order to prevent smoking, it has been used as replacement therapy, and has been given to patients through gums, dermal patches, lozenges and inhalers. Zebrafish are excellent model organisms and are widely used in biomedical and genetic related human diseases. The aim of this thesis was to evaluate the effects of nicotine on the growth performance, survival rate, skeletal system, visceral organs of zebra fish larvae and adults. Histology and immunohistochemical staining methods were applied in order to detect adverse effecst of nicotine on the cellular and molecular level. As in humans, marker of cell proliferation Kiel 67 (mki-67) and tumor suppressor protein (TP53) are highly conserved in zebra fish. Therefore, mki-67and TP53 were chosen as antibodies. Four hundred and eighty newly hatched larvae were divided into four experimental groups namely:  thhe groups contain nicotine as Control (C, 0 mg·L–1), N1 (N1, 5 mg·L–1), N2 (N2, 10 mg·L–1) and N3 (N3, 20 mg·L–1). The results showed that nicotine had an detrimental effect on the growth and survival rate of zebra fish. The experimental groups exposed to Nicotine showed lower final weight and length compared to the control and were statistically significant. 20 mg·L–1 Nicotine dosage used in the present study had the most negative effect on growth and survival rate. Morphological observation indicated major bleeding in visceral organs when compared to the control groups. Increased nicotine dosages were associated with increased risk of major bleeding in muscle, liver, gonads, swim bladder, kidney and intestine. Moreover, histopathological effects of nicotine on the muscle, liver, intestine, kidney and gonads were recorded. Mononuclear cells, vacuolization and infarction of cell were clearly recorded in all visceral organs. Most detrimental effects of nicotine were recorded in the highest dosage of 20 mg·L–1 nicotine exposed groups. At the molecular level; liver, kidney, muscle, gonads and intestine cells were mki-67 positive. Liver and kidney stained P53 positive at all dosages, whereas gonads and intestine stained positive only at the highest dosage. No staining was observed in the muscles. It is shown that nicotine can adversely affect the skeletal system, body color, growth and survival rate. On the cellular and molecular level dosage related detrimental effecst of nicotine were clearly detected in all visceral organs. Therefore, cautions should be taken when used as nicotine replacement therapy.