Swiss albino farelerde aflatoksin M1 tarafından indüklenen toksisiteye karşı resveratrolün koruyucu rolü
The protective role of resveratrol against toxicity induced by aflatoxin M1 in swiss albino mice
Yazar: İLKNUR GÜÇ
Danışman: PROF. DR. EMİNE YALÇIN
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics
Dizin: Aflatoksin M1 = Aflatoxin M1 ; Cinsiyet kromozom anomalileri = Sex chromosome abnormalities ; Genotoksisite = Genotoxicity ; Mitotik indeks = Mitotic index ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Resveratrol = Resveratrol ; Sitotoksisite = Cytotoxicity

Özet:
AFM1, kontamine olmuş yem tüketen hayvanlardan alınan süt veya süt ürünlerinde tespit edilen bir tür mikotoksindir. Besin zinciri yoluyla tüm organizmalara ulaşabilen AFM1 ile ilgili toksisite çalışmaları henüz yeterli düzeyde değildir. Bu çalışmada, albino farelerde AFM1'in toksisite mekanizması ve trans-resveratrolün bu toksisite üzerindeki sınırlayıcı etkisi araştırılmıştır. Bu amaçla fareler 6 gruba ayrılmış ve gruplar trans-resveratrol ve AFM1 ile beslenmiştir. AFM1'in toksik etkileri ve trans-resveratrolün koruyucu özellikleri fizyolojik, biyokimyasal ve sitogenetik parametreler kullanılarak araştırılmıştır. AFM1'in sitotoksisite ve genotoksisite mekanizmasını aydınlatmak için moleküler yerleştirme çalışmaları da yapılmıştır. Sitotoksik etkinin belirlenmesinde AFM1'in α-tubulin ve β-tubulin ile etkileşimleri araştırılırken, genotoksik etkinin belirlenmesinde AFM1'in farklı histon proteinleri ve DNA ile etkileşimleri araştırılmıştır.

Sonuç olarak 16 mg/kg AFM1 uygulaması yem tüketiminde, vücut, böbrek ve karaciğer ağırlıklarında azalmaya neden olmuş ve trans-resveratrol uygulaması bu değişiklikleri önemli ölçüde geriletmiştir. Karaciğer ve böbrekte glutatyon ve malondialdehit düzeyleri ölçülerek belirlenen antioksidan/oksidan dengenin AFM1 uygulaması sonrasında bozulduğu tespit edilmiştir. Trans-resveratrol uygulaması ise glutatyon seviyesini artırarak, malondialdehit seviyesini azaltarak dengenin iyileşmesine katkı sağlamıştır. AFM1, kemik iliğinde mitotik indeks oranlarını azaltarak sitotoksik bir etki sergilemiş ve bu etki moleküler doking ile belirlenen AFM1-α/β tubulin etkileşimleri ile ilişkilendirilmiştir. AFM1, yüksek frekansta mikronükleus ve kromozomal anormalliklere neden olarak genotoksik bir etki sergilemiş, bu etkinin AFM1-histon ve AFM1-DNA etkileşimlerinden kaynaklandığı belirlenmiştir.

Sonuç olarak literatürde toksisitesi hakkında yeterli veri bulunmayan AFM1, albino farelerde oksidatif hasara, sitotoksik ve genotoksik etkilere neden olurken, trans-resveratrol bu toksik etkileri sınırlayarak koruyucu bir rol göstermiştir.

Abstract:
AFM1 is a type of mycotoxin detected in milk or dairy products from animals consuming contaminated feed. Toxicity studies on AFM1, which can reach all organisms through the food chain, are not yet at a sufficient level. In this study, the toxicity mechanism of AFM1 in albino mice and the toxicity-limiting effects of trans-resveratrol were investigated. For this purpose, the mice were divided into 6 groups and the groups were fed with trans-resveratrol and AFM1. The toxic effects of AFM1 and the protective properties of trans-resveratrol were investigated using physiological, biochemical and cytogenetic parameters. Molecular docking studies have also been conducted to elucidate the cytotoxic and genotoxic mechanism of AFM1. While the interactions of AFM1 with α-tubulin and β-tubulin were investigated in determining the cytotoxic effects, the interactions of AFM1 with different histone proteins and DNA were investigated in determining the genotoxic effects.

As a result, 16 mg/kg AFM1 administration caused a decrease in feed consumption, body, kidney and liver weights, and trans-resveratrol administration significantly regressed these changes. It was determined that the antioxidant/oxidant balance, which was determined by measuring the glutathione and malondialdehyde levels in the liver and kidney, was impaired after AFM1 application. Trans-resveratrol application contributed to the improvement of the balance by increasing the glutathione level and decreasing the malondialdehyde level. AFM1 exhibited a cytotoxic effect by reducing the mitotic index rates in the bone marrow, and this effect was associated with AFM1-α/β tubulin interactions determined by molecular docking. AFM1 exhibited a genotoxic effect by causing micronucleus and chromosomal abnormalities at high frequency, and it was determined that this effect resulted from AFM1-histone and AFM1-DNA interactions.

As a result, AFM1, for which there is not enough data on its toxicity in the literature, caused oxidative damage, cytotoxic and genotoxic effects in albino mice, while trans-resveratrol showed a protective role by limiting these toxic effects.