Drosophila melanogaster'de gelişim biyolojisi üzerine bazı antidepresanların etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of some antidepressants on development in Drosophila melanogaster
Yazar: ALPER ORHAN
Danışman: PROF. DR. HACER ÜNLÜ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Drosophila melanogaster = Drosophila melanogaster

Özet:
Bu çalışmada, günümüzde çok yaygın olarak reçetelenen ve özellikle son yıllarda akarsu, göl ve denizler gibi sucul ortamlarda atık madde olarak görülmeye başlayan seçici serotonin gerialım inhibitörleri (selective serotonin reuptake inhibitors ? SSRI) sertralin, fluoksetin ve sitalopram ile çalışılmıştır. Bu maddelerin insanlar başta olmak üzere tüm canlılar üzerinde meydana getirebileceği olası zararlı etkileri ortaya koymak amacıyla, insanlarla hormonal ve fizyolojik olarak önemli benzerlikler taşıyan model organizma Drosophila melanogaster kullanılmıştır. Bu maddelerin model organizmanın larvadan ergine gelişim dönemleri, ortalama yavru döl sayısı, eşey oranı ve yumurta verimi gibi gelişim biyolojisi karakterleri üzerine etkileri araştırılmıştır. Drosophila melanogaster yabanıl tip Canton-S soyu 3.instar larvalarına bu maddeler 0.01 mM, 0.1 mM ve 1 mM?lık konsantrasyonlarda uygulanmış ve elde edilen veriler sükroz kontrol ve DMSO kontrol grupları ile karşılaştırılmıştır.
Gelişim evrelerinin izlenmesi deneyinde, uygulanan maddelerin tüm konsantrasyonları arasında larvadan pupaya ve pupadan ergine geçiş oranlarında istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenmemiştir (p>0.05). Ortalama pupalaşma süreleri, sertralinin 1 mM?lık, fluoksetinin 0.01 mM ve 1 mM?lık, sitalopramın ise tüm konsantrasyonlarında, kontrol gruplarına göre istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde uzamıştır (p<0.05). Ortalama erginleşme sürelerinde ise, fluoksetinin ve sitalopramın 0.01 mM ve 1 mM?lık konsantrasyonlarında kontrol gruplarına göre istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde uzama saptanmıştır (p<0.05).
Bu maddelerle beslenen larvalardan gelişen dişiler incelenerek, SSRI grubu antidepresan etken maddelerinin Drosophila melanogaster?in günlük ortalama yavru döl sayısına, buna bağlı eşey oranına ve günlük ortalama yumurta verimine etkisi araştırılmıştır. Uygulanan maddelerin tüm konsantrasyonlarında ortalama yavru döl sayısında ve eşey oranında kontrol gruplarına göre istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenmemiştir (p>0.05). Günlük ortalama yumurta verimlerinde, kontrol gruplarına göre, 0.1 mM ve 1 mM sertralin uygulama gruplarında ve 0.1 mM fluoksetin uygulama grubunda istatistiksel olarak anlamlı bir artış gözlenmiştir (p<0.05). Sitalopram uygulamaları ise, ortalama yumurta veriminde kontrol gruplarına göre anlamlı bir değişim meydana getirmemiştir (p>0.05). Ayrıca, ortalama yumurta verimlerinde oluşan farklılıkların, dişinin yaşamının 5. ve 8. günleri arasında ortaya çıktığı saptanmıştır.
Sonuç olarak, sertralin, fluoksetin ve sitalopramın yabanıl tip Drosophila melanogaster Canton-S soyunda, larval sürecin uzamasına neden olarak, gelişim biyolojisi üzerine olumsuz etkileri olduğu söylenebilir. Bu etkiler, madde uygulamalarından kaynaklı toksik bir etkilenme sonucunda oluşabileceği gibi, serotonin veya başka bir hormon seviyesindeki değişimlere bağlı hormonal veya fizyolojik bir etkilenme sonucu da ortaya çıkmış olabilir.

Anahtar Kelimeler: Drosophila melanogaster, antidepresan, SSRI, sertralin, 
fluoksetin, sitalopram, gelişim biyolojisi, yavru döl sayısı, eşey oranı, yumurta 
verimi.

Abstract:
In this study,  the work is done by studying with widely prescribed selective serotonin reuptake inhibitors (SSRI) sertraline, fluoxetine and citalopram, which are recently started to be seen as waste materials in aquatic environments like seas, lakes and rivers. With the aim of revealing possible detrimental effects that these inhibitors may have for living organisms, primarily humans, the model organism Drosophila melanogaster, which has broad hormonal and physiological similarities with humans, is used. The effects of these inhibitors on model organism?s developmental biology trades, like development stages from larvae to adult, mean offspring numbers, sex ratios and fecundity, have been investigated. Third instar larvae of Drosophila melanogaster wild type Canton-S strain were exposed to 0.01 mM, 0.1 mM and 1 mM concentrations of this inhibitors and the results were compared with control and DMSO control groups.
In the experiments of developmental stages, no statistically significant differences were found in mean pupation and mean maturation percentages in all concentrations of these inhibitors, indicated above (p>0.05). Mean pupation periods were significantly lengthened in 1 mM sertraline, 0.01 mM and 1 mM fluoxetine and all citalopram concentrations, as compared to control groups (p<0.05). In mean maturation periods, it was found that 0.01 mM and 1 mM concentrations of fluoxetine and citalopram were caused a statisticaly significant delay, compared to control groups (p<0.05).
The effects of these SSRI group antidepressants on mean offspring numbers, sex ratios and mean fecundity of Drosophila melanogaster were investigated by using offsprings of females developed from larvae, which were fed with these inhibitors. No significant differences from control groups were found in mean offspring numbers and sex ratios in all concentrations of these inhibitors (p>0.05). There was a significant increase in mean fecundity of 0.1 mM and 1 mM sertralin concentrations compared to control groups (p<0.05).  The only significant increase in mean fecundity of fluoxetine treatment, when compared to control groups, is observed in 0.1 mM fluoxetine concentration (p<0.05). Citalopram exposures did not caused a significant difference in mean fecundity compared to control groups (p>0.05). It was also found that, differences in mean fecundity occured between 5th and 8th days of female lifespan.
As a result, it is determined that sertraline, fluoxetine and citalopram cause a delay in larval periods, thus have negative effects on developmental biology of wild type Drosophila melanogaster Canton-S strain.  These effects may occur as a result of toxic contagion sourcing from inhibitors as well as they may appear because of a hormonal and physiological effect related to the changes in serotonin or another hormone levels.


Keywords: Drosophila melanogaster, antidepressants, SSRI, sertraline, 
fluoxetine, citalopram, developmental biology, offspring number, sex ratio, 
fecundity