Bisfenol A'nın toksisitesinde epigenetik mekanizmaların rolü
The role of epigenetic mechanism in bisphenol A toxicity
Yazar: PINAR TUZCUOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. SİBEL ÖZDEN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Bisfenol A = Bisphenol A ; Böbrek = Kidney ; DNA = DNA ; Epigenez-genetik = Epigenesis-genetic ; Epitel hücreleri = Epithelial cells ; Metilasyon = Methylation ; Organik bileşikler = Organic compounds ; Toksisite = Toxicity ; Toksisite testleri = Toxicity tests

Özet:
Sentetik monomer olarak endüstride polikarbonat plastik ve epoksi reçinesinin üretiminde kullanılan bisfenol A (BPA), endokrin bozucu özelliğinden dolayı özellikle insan sağlığında yüksek risk oluşturmaktadır. Normal koşullarda BPA'nın plastik taşıyıcılardan gıda, içecek ve çevreye salınımı söz konusu olmakta ve bu durum da insanların bu kimyasala maruziyetine yol açmaktadır. Son zamanlarda endokrin etkiler gösteren çevresel kimyasalların gen ifadesindeki değişiklikler üzerindeki rolünün epigenetik mekanizmalar ile ilişkili olabileceği alternatif bir yol olarak ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle, epigenetik mekanizmalardan DNA metilasyonunun endokrin bozucu kimyasalların toksisitelerinde önemli bir rol oynayabileceği düşünülmektedir. Tez çalışmasının amacı; sıçan böbrek hücrelerinde (NRK-52E) BPA'nın doza bağlı olarak gelişen toksisitesinde global DNA hipometilasyonu ve bazı genlerin CpG adası promotor hipermetilasyonu ve ekspresyonlarının rolünün araştırılmasıdır. BPA'nın NRK-52E hücreleri üzerine sitotoksik etkisi MTT ve NRU testleriyle araştırılmış olup, 24 saatlik maruziyette IC50 değeri sırasıyla 105 µM ve 88 µM olarak bulunmuştur. DNA metilasyonu analizinde NRK-52E hücreleri doza bağlı toksisiteyi incelemek için 1 nM, 10 nM, 100 nM, 1 µM ve 10 µM konsantrasyonlarda 24 saat ve süreye bağımlı toksisiteyi incelemek için ise 100 nM konsantrasyonda 24, 48, 72, 96 saat ve 6 gün süre ile BPA'ya maruz bırakıldı. Global 5-metilsitozin (5-mC) düzeyi Eliza kitler kullanılarak ölçüldü ve 100 nM konsantrasyonunda 24, 48, 72 ve 96 saat BPA ile maruziyetlerinde azalma gözlendi. BPA ile maruz bırakılmış NRK-52E hücrelerinde bisülfit dönüşümünü takiben metilasyona özgü polimeraz zincir reaksiyonu sonucunda Rassf-1 ve c-myc genlerinin promotör bölgelerinde metilasyonda ve ekspresyonlarında değişiklikler gözlendi. Sonuç olarak, BPA toksisitesinde bir epigenetik mekanizma olarak global ve gene-özgü DNA metilasyonunun rolü olabileceği ortaya çıkmaktadır.

Abstract:
Bisphenol A (BPA), as synthetic monomer used in industry in the production of polycarbonate plastic and epoxy resins, has endocrine disruptor properties and high risk on human health. Under normal circumstances, the release of BPA from plastic carrier being concerned and especially new born babies in intensive care units are exposed to high amounts of BPA. It is shown to have estrogenic properties for BPA that transferred to the baby through breast milk, and also during pregnancy the fetus has high risk by trans-placental route. However, more recently, epigenetic-induced alteration in gene expression has emerged as an alternative way in which environmental compounds may exert endocrine effects. Therefore, epigenetic events such as DNA methylation may play an important role in the toxicity of endocrine disrupting chemicals. The aim of this study is to investigate the effects of BPA in global DNA methylation, CpG promoter DNA methylation and gene expressions in rat kidney epithelial cells (NRK-52E). IC50 value of BPA was determined as 105 mM and 88 mM in NRK-52E cells by MTT and NRU test, respectively. For DNA methylation analysis, NRK-52E cells were treated with BPA to investigate dose-dependent toxicity at 1 nM, 10 nM, 100 nM, 1 µM and 10 µM concentrations for 24 hours, and to investigate time-dependent toxicity at 100 nM concentration for 24, 48, 72, 96 hours and 6 days. It was observed that decrease in global DNA methylation at the concentration of 100 nM BPA after 24, 48, 72 and 96 hours by using 5-methylcytosine Elisa kit. It has been observed alterations on CpG island promoter methylation by methylation specific polymerase chain reaction following bisulfite conversion and expression profile of Rassf-1 and c-myc genes after BPA exposure in NRK-52E cells. In conclusion, it has been suggested that global and gene-specific DNA methylation have a role on BPA's toxicity as epigenetic mechanism.