Akrilamidin TM3 Leydig hücrelerinde steroidogenik genlerin ifade düzeyine etkisi
Effect of acrylamide on the expression of steroidogenesis genes in TM3 Leydig cells
Yazar: NEBAHAT YILDIZBAYRAK
Danışman: PROF. DR. MELİKE BELKIZ ERKAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Zooloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics

Özet:
Bu çalışmada, akrilamidin testosteron yapımını sağlayan steroidogenik yolaktaki etkilerine odaklanılmıştır. Fare Leydig hücre soyu olan TM3 hücreleri luteinizan hormon (LH) ile stimule edilmiştir ve akrilamid maruziyeti sonucunda steroidogenik enzimleri kodlayan genlerin (StAR, Cyp11a1, Cyp17a1, HSD3B ve HSD17B) ve bu genleri düzenleyen belirli ortak transkripsiyon faktörlerinin (SF-1, GATA-4, Nur77) ifade düzeylerindeki değişiklikler in vitro çalışma ile gösterilmiştir. Ayrıca luteinizan hormon (LH) ile stimule edilmiş Leydig hücrelerinde testosteron sekreyonu da değerlendirilmiştir.
Akrilamid 1970'lerden beri polimer, kozmetik, kağıt, tekstil, atık su iyileştirme ve laboratuvar jellerinin üretimi gibi çeşitli endüstri alanlarında kullanılan suda çözünebilen, kimyasal olarak reaktif bir moleküldür. Endüstride ve laboratuvarda kullanımının yanı sıra akrilamidin ısıl işlem uygulanmış belirli yiyecek ürünlerinde bulunduğu 2002 yılında İsveç Ulusal Gıda Ajansı ve Stokholm Üniversitesi araştırmacıları tarafından rapor edilmiştir. Yüksek konsantrasyonlarda akrilamid içeren patetes cipsi, kızarmış ekmek, bisküvi, kahvaltılık tahıllar ve kahve insanların günlük akrilamid maruziyetinde en fazla payı olan gıda maddeleridir. Ayrıca akrilamidin sigara dumanında da bulunduğu gösterilmiştir.
Akrilamid 24 saat süreyle 0.01 mM ile 10 mM aralığında 9 farklı konsantrasyonda TM3 Leydig hücrelerine LH uyarımlı koşullarda uygulanmıştır. Bu doz aralığında TM3 Leydig hücrelerinin canlılığını %80 oranının altına düşüren ilk doz (0.1 mM) ile hücre canlılığını % 50'ye düşüren (2 mM) dozlar bu tez çalışmasında kullanılacak olan iki farklı akrilamid konsantrasyonu olarak seçilmiştir. Steroidogenik genlerin (StAR, Cyp11a1, Cyp17a1, HSD3B) ve HSD17B) ve bu genlerin ortak transkripsiyon faktörlerinin (SF-1, GATA-4, Nur77) ifade düzeyleri ve Leydig hücrelerinde üretilen serbest testosteron miktarı ölçülmüştür. Bulgular akrilamidin hücre canlılığını azalttığını ve üretilen serbest testosteron seviyesini düşürdüğünü göstermektedir. Steroidogenik yolakta görevli genlerin anlatımındaki değişiklikler ile testosteron biyosentezini negatif yönde etkilediği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this study, we focused on the effects of acrylamide on the steroidogenic pathway that provides the testosterone production. Following acrylamide exposure, we demonstrated the changes in expression levels of genes (StAR, Cyp11a1, Cyp17a1, HSD3B and HSD17B)  and their regulator transcription (SF-1, GATA-4, Nur77) factors in luteinizing hormone (LH) stimulated TM3 cells (mouse Leydig cell line) in vitro. In addition, we evaluated testosterone secretion in luteinizing hormone (LH) - stimulated Leydig cells.
Acrylamide is a water-soluble and chemically reactive molecule, and since 1970 it has had various industrial uses including polymers, cosmetics, paper, textile, waste water treatment, and the production of laboratory gels. The Swedish National Food Agency and Stockholm University reported in 2002 that acrylamide can be found in certain heat-processed foods, in addition to its use in the industry and laboratory. Potato chips, toasted bread, biscuits, breakfast cereals and coffee contain high concentrations of acrylamide, and these foods have the maximum contribution to individuals' daily exposure to acrylamide. In addition, acrylamide is also present in cigarette smoke.
Acrylamide was exposed to TM3 Leydig cells for 24 hours in 9 different concentration between 0.01 mM and 10 mM with LH-stimulated conditions. In this dose range first concentration that decreased the cell viability rate under 80% (0.1 mM) and concentration (2 mM) that decreased the cell viability rate 50% were selected as the two different acrylamide concentration that will be used in this thesis study. Steroidogenic genes (StAR, Cyp11a1, Cyp17a1, HSD3B and HSD17B) and common transcription factors (SF-1, GATA-4, Nur77) of that genes expression levels and the amount of free testosterone which produced in Leydig cells, were measured. The results indicated that acrylamide reduced the cell viability and decreased the level of free testosterone. With the changes on expression level of the genes which are official at steroidogenic pathway, concluded that it was negatively affected the testosterone biosynthesis.