Nanopartiküllerin fare testis dokusunda mitokondri stresi üzerine olan etkileri
Effects of nanoparticles on  mitochondrial stress in mouse testis tissue
Yazar: NAZLI PINAR ARSLAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. OSMAN NURİ KELEŞ
Atatürk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Histoloji ve Embriyoloji = Histology and Embryology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine
Dizin: Fareler = Mice ; Gen ifadesi = Gene expression ; Mitokondriler = Mitochondria ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Testis = Testis ; Toksisite = Toxicity

Özet:
Amaç: Gerçekleştirilen çalışmalar Ag (gümüş) ve anastaz TiO2 (tiyanyum dioksit) nanopartiküllerinin faydalı yönlerinin aksine akciğer, karaciğer, böbrek, beyin ve kalp gibi organlarda toksik etkilere neden olabileceğini göstermektedir. Bununla birlikte, iki nanopartikül tarafından testiste oluşturulan olası mitokondri stresini  araştıran bir çalışma literatürde bulunmamaktadır. Mevcut çalışma, Ag and anatase TiO2 nanopartikülleri tarafından testiste oluşturulabilecek olan olası hücre ve mitokondri toksisitesini belirlemek için gerçekleştirildi.
Materyal ve Metot: Deneyler in vivo olarak fareler üzerinde gerçekleştirildi. Toksik etkinin ortaya çıkarılması için spermatolojik parametreler analiz edildi. Mitokondriyal füzyon ve fizyon mekanizmaları üzerindeki olası toksik etkiyi belirlemek için, mitokondriyal fizyon (Drp1) ve füzyon (Mfn1, Mfn2 ve OPA1) ile ilişkili proteinlerin mRNA seviyeleri gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) kullanılarak analiz edildi. Uygulama sonrası nanopartiküllerin testilerdeki varlığı ICP OES spektrofotometre kullanarak belirlendi.
Bulgular: ICP OES spektrofotometresinden elde edilen sonuçlar intravenouz olarak uygulanan nanopartiküllerin testislere geçtiğini gösterdi. Gerçek-zamanlı PCR sonuçları mitokondriyal fizyon ve füzyon genlerinin mRNA seviyelerinin kontrollere oranla yüksek doz Ag (10 mg/kg doku) ve anatase TiO2 (5 mg/kg doku) uygulanmış gruplarda değiştiğini ortaya çıkardı. Ag gruplarının sperm parametreleri üzerine bir toksik etki yapmamasına rağmen, anatase TiO2 grubunun sperm hareketini ve velositesini azalttığı görüldü.
Sonuç: Ag ve anatase TiO2 nanopartikülleri tarafından oluşturulan toksik etkinin mitokondriyal füzyon ve fizyon mekanizmalarını etkileyebileceği gösterildi.

Abstract:
Aim: The performed studies have shown that Ag (silver) and anatase TiO2 (titanium dioxide) nanoparticles can cause significant toxic effect in various organs such as liver, lung, kidney, brain and heart in contrast to their beneficial effects. However, there is no study on the possible mitochondria stress in testes caused by these two nanoparticles. The present study was performed to determine the possible cell and mitochondria stress in testis, which may be caused by Ag and anastase TiO2 nanoparticles.
Materials and Methods:  Experiments was performed on mice models in vivo. For the revealing of toxic effect, spermatological parameters were analyzed. To determine a possibele toxic effect on mitochondrial fusion and fission mechanisms, mRNA levels of the mitochondrial fission (Drp1) and fusion (Mfn1, Mfn2, OPA1)-related proteins were analysed by using real-time polymerase chain reaction (RT-PCR). The presence of the nanoparticles in the testes was determined by using ICP OES spectrophotometer.
Results: The results from ICP OES spectrophotometer showed that intravenously-applied nanoparticles passed into testes. The real time-PCR results elucidated that mRNA leves of mitochondrial fussion and fission genes changed at high dose Ag (10 mg/kg tissue) and anatase TiO2 (5 mg/kg tissue)-treated groups compared to the controls. Although Ag groups did not cause a toxic effect on sperm parameters, it was observed that TiO2 group decreased the sperm motility and velocity compared to the control. Conclusion: It was shown that Ag and anatase TiO2 NPs-induced toxic effect might affect mitochondrial fusion and fission mechanisms.