Nöron benzeri hücre kültürüne dönüştürülmüş nöroblastom hücre hattında manyetik alan toksisitesine karşı propolisin nörokoruyucu özelliklerinin belirlenmesi
Determination of neuroprotective properties of propolis against magnetic field toxicity in neuroblastoma cell line transformed into neuron-like cell culture
Yazar: FUNDA DORU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ENES ARSLAN ; DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ŞÜKRÜ KURT
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Elektromanyetik alanlar = Electromagnetic fields ; Genotoksisite = Genotoxicity ; Manyetik alanlar = Magnetic fields ; Sitotoksisite = Cytotoxicity

Özet:
Sürekli manyetik alan uygulamasının sitotoksik ve nörodejeneratif özelliklerini gösteren kapsamlı çalışma literatürde yoktur. Bu çalışmada, nörodejeneratif özellikleri anlamak için aşırı düşük frekanslı manyetik alanların (ELF-MF'ler) farklılaşmış nöroblastom (SH-SY5Y) hücre hattı üzerindeki sitotoksisite etkileri araştırılmıştır. SH-SY5Y hücre hattını olgun nöron benzeri hücrelere dönüştürmek amacıyla all-trans retinoik asit kullanılmış ve hücre döngüsü analiziyle farklılaşma doğrulanmıştır. ELF-MF'nin dönüştürülmüş hücrelerdeki toksikolojik etkilerini araştırmak için hücre kültürüne çeşitli aralıklarda ELF-MF'ler uygulanmıştır. Ayrıca, geniş doz aralığında propolis uygulanarak manyetik alanın olumsuz etkileri nöron hücreleri üzerinde azaltılmaya çalışılmıştır. Hoechst 33258 boyama, maruziyetten sonra kromozomal aberasyonların oluşumlarını araştırmak için kullanılmıştır. ELF-MF'ye maruz bırakıldıktan sonra, hücre ölüm mekanizmasını belirlemek amacıyla nekroz ve apoptoz için akış sitometrisi analizi yapılmıştır. ELF-MF'lerin nöronal hücreler üzerindeki mutasyon oluşturma potansiyelini araştırmak için apurinik/apirimidinik siteler değerlendirme testi kullanılarak DNA hasarı oluşumları gözlemlenmiştir. Toplam Antioksidan Durum (TAS) ve Toplam Oksidan Durum (TOS) parametreleri, oksidatif stresle sonuçlanan DNA hasarını ilişkilendirmek için araştırılmıştır. Hücre kültürlerine çeşitli aralıklardaki manyetik alan uygulamaları %37,6, %44,2 ve %48,2 nekrotik hücre ölümü ile sonuçlanmıştır. Ayrıca, ELF-MF maruziyetinden sonra DNA hasarı birikimi artmıştır. ELF-MF uygulaması, olgun nöron benzeri hücrelerde nekrotik etki göstermiştir. Propolis uygulamasıyla ELF-MF'lere maruz kalan hücre kültürlerinde sitotoksisitenin düştüğü ve oksidatif stres parametrelerinin neredeyse normal seviyelere geldiği belirlenmiştir. Bu sonuçlar, sürekli ELF-MF maruziyetinin, artan oksidatif stres, nükleer mutasyonlar ve nöronal hücrelerde nekrotik hücre ölümü yoluyla nörodejeneratif hastalığa neden olabileceğini ortaya koymaktadır. Propolis gibi bir antioksidan uygulamasının manyetik alan toksisitesinin önüne geçebileceği belirlenmiştir.

Abstract:
There is no systematic investigation of the cytotoxic and neurodegenerative effects of continuous magnetic field application in the literature. To better understand neurodegenerative features, the cytotoxic effects of extreme low frequency magnetic fields (ELF-MFs) on differentiated neuroblastoma (SH-SY5Y) cell line were explored in this work. The SH-SY5Y cell line was transformed into adult neuron-like cells using all-trans retinoic acid, and cell cycle analysis verified differentiation. To examine the toxicological effects of ELF-MF on transformed cells, a variety of ELF-MFs were used in cell culture. Furthermore, it was attempted to decrease the detrimental effects of the magnetic field on neuron cells by using propolis in a wide dosage range. The presence of chromosomal abnormalities following exposure was investigated using Hoechst 33258 staining. To establish the mechanism of cell death after exposure to ELF-MF, flow cytometry analysis for necrosis and apoptosis was done. DNA damage occurrences were identified utilizing the apurinic/apyrimidinic sites assessment assay to examine the mutation potential of ELF-MFs on neural cells. To correlate DNA damage caused by oxidative stress, researchers looked at the Total Antioxidant Status (TAS) and Total Oxidant Status (TOS) factors. Magnetic fields of varying strengths were applied to cell cultures, resulting in necrotic cell death of 37.6%, 44.2 percent, and 48.2%, respectively. Additionally, after being exposed to ELF-MF, the buildup of DNA damage increased. In mature neuron-like cells, ELF-MF injection caused necrosis. In cell cultures exposed to ELF-MFs, cytotoxicity reduced and oxidative stress markers returned to near-normal levels after propolis treatment. These findings show that prolonged ELF-MF exposure can promote neurodegenerative illness in neuronal cells by increasing oxidative stress, nuclear mutations, and necrotic cell death. It has been discovered that using an antioxidant like propolis can help reduce magnetic field poisoning.