Nikel oksit ve nikel oksit nanopartiküllerinin rat beyin dokusuna etkileri
Effects of nickel oxide and nickel oxide nanoparticles on rat brain tissue
Yazar: IBRAHIM WAZIR ANWAR
Danışman: PROF. DR. YUSUF KALENDER
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Nanoteknolojik uygulamaların gelişmesiyle birlikte oldukça çeşitli nanopartiküllerin üretilmeye başlandığı ve bu alanda bilimsel araştırmaların yaygınlaştığı görülmüştür. Tasarlanan nanoparçacıkların spesifik özellikleri nedeniyle otomotiv, biyomedikal ve ilaç endüstrilerinde nanoparçacıkların sıkça kullanılması, birçok nano uygulamaya dayalı ürünün çevreye yayılmasına yol açmış ve sonuç olarak çevre ve halk sağlığını doğrudan veya dolaylı olarak tehdit eden ürünler haline gelmiştir. Nikel oksit mikropartikülleri (NiO-MP) ve nikel oksit nanopartikülleri (NiO-NP) endüstride yaygın olarak kullanılmakta ve oksidatif stresi indüklediği, hücre zarları ve proteinlerle etkileşime girdiği, doku ve organlarda biriktiği belirtilmiştir. Bu çalışmada NiO-MP ve NiO-NP'lerin rat beyin dokusu üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmada 42 adet erkek Wistar rat 7 gruba ayrılmıştır. 1. Kontrol grubu, 2. NiO-MP (150 mg/kg/gün) oral yoldan uygulanan grup, 3. NiO-MP (20 mg/kg/gün) intraperitoneal uygulanan grup, 4. NiO-MP (1 mg/kg/gün) intravenöz uygulanan grup, 5. NiO-NP (150 mg/kg/gün) oral yoldan uygulanan grup, 6. NiO-NP (20 mg/kg/gün) intraperitoneal uygulanan grup, 7. NiO-NP (1 mg/kg/gün) intravenöz uygulanan grup. Bu çalışma için G.Ü. Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu'ndan (G.Ü. ET-21.033) izin alınmıştır. 21 gün sonra ratların beyin dokusunda lipid peroksidasyonunun son ürünü olan malondialdehit (MDA) ve antioksidan enzim aktiviteleri [süperoksit dismutaz (SOD), katalaz (CAT), glutatyon peroksidaz (GPx) ve glutatyon-S- transferaz (GST)] spektrofotometre ile ölçülmüştür. Çalışma sonucunda kontrol grubu ile NiO-MP ve NiO-NP uygulanan gruplar MDA açısından karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir artış gözlenmiştir. NiO-MP ve NiO-NP uygulanan gruplar, kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, antioksidan enzim aktivitelerinde (SOD, CAT, GPx, GST) istatistiksel olarak anlamlı bir azalma gözlenmiştir. Sonuç olarak NiO-MP ve NiO-NP'ler, ratların beyin dokusunda MDA miktarında artışa neden olurken antioksidan enzim aktivitelerinde azalmaya neden olmuştur. Ratların beyin dokusunda yapılan histopatolojik incelemelerde intravenöz yol ile uygulanan grupların sinir hücrelerinde patolojik bulgular gözlenmiştir.

Abstract:
With the development of nanotechnological applications, it has been observed that a wide variety of nanoparticles have begun to be produced and scientific research in this field has become widespread. Due to the specific properties of designed nanoparticles, the frequent use of nanoparticles in the automotive, biomedical and pharmaceutical industries has led to the spread of many nano-application-based products into the environment and, as a result, they have become products that directly or indirectly threaten the environment and public health. Nickel oxide microparticles (NiO-MP) and nickel oxide nanoparticles (NiO-NP) are widely used in industry and have been reported to induce oxidative stress, interact with cell membranes and proteins, and accumulate in tissues and organs. This study aimed to investigate the effects of NiO-MP and NiO-NPs on rat brain tissue. In the study, 42 male Wistar rats were divided into 7 groups. 1. Control group, 2. NiO-MP (150 mg/kg/day) orally administered group, 3. NiO-MP (20 mg/kg/day) intraperitoneally administered group, 4. NiO-MP (1 mg/kg) /day) intravenously administered group, 5. NiO-NP (150 mg/kg/day) orally administered group, 6. NiO-NP (20 mg/kg/day) intraperitoneally administered group, 7. NiO-NP (1 mg /kg/day) intravenously administered group. For this study, G.Ü. permission was obtained from the Animal Experiments Local Ethics Committee (G.Ü. ET-21.033). After 21 days, malondialdehyde (MDA), the end product of lipid peroxidation, and antioxidant enzyme activities [superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx) and glutathione-S-transferase (GST)] were measured by spectrophotometer in the brain tissue of rats. As a result of the study, a statistically significant increase was observed in terms of MDA when the control group and the NiO-MP and NiO-NP applied groups were compared. When the NiO-MP and NiO-NP applied groups were compared with the control group, a statistically significant decrease was observed in antioxidant enzyme activities (SOD, CAT, GPx, GST). As a result, NiO-MP and NiO-NP applied groups caused an increase in the MDA levels and a decrease in antioxidant enzyme activities in the rat brain tissues. In the histopathological examinations performed on the brain tissue of rats, pathological findings were observed in the nerve cells of the intravenously administered groups.