Zearalenonun toksik etkilerinin insan böbrek hücrelerinde incelenmesi
Investigation of toxic effects of zearalenone on human kidney cells
Yazar: İLEYNA ARIMAN
Danışman: DOÇ. DR. SİBEL ÖZDEN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Böbrek = Kidney ; DNA = DNA ; DNA metilasyon = DNA methylation ; Hücre çoğalması = Cell proliferation ; Hücreler = Cells ; Reaktif oksijen türleri = Reactive oxygen species ; Toksinler = Toxins ; Toksisite = Toxicity ; Zearalenon = Zearalenone

Özet:
Zearalenon (ZEA) bazı mantar türlerinden elde edilen dünya genelinde yaygın olarak bulunan bir mikotoksindir. Kimyasal yapısının östradiole benzerlik göstermesi sebebiyle üreme sistemi üzerine olan toksik etkileri ön plana çıkmaktadır. ZEA'nın toksik etkilerini aydınlatmak amacıyla yapılmış çeşitli hayvan deneyleri olsa da toksisite mekanizmaları tam olarak aydınlatılamamıştır. Yüksek Lisans tezi çalışmasında insan böbrek hücreleri (HK-2) üzerinde ZEA maruziyetinin doza bağlı toksik etkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda ZEA'nın HK-2 hücrelerinde sitotoksisite, hücre proliferasyonu, reaktif oksijen türleri (ROS), DNA metilasyonu ve DNMT1, MGMT, α-GST, Hsp70, Nrf2, L-Fabp ve HO-1 genlerinin ekspresyonları üzerine etkileri incelenmiştir. HK-2 hücrelerinde ZEA'nın IC50 değerleri MTT ve NRU testlerine göre sırası ile 133,42 ve 101,74 µM olarak bulunmuştur. BrdU hücre proliferasyon testi sonuçlarına göre 1, 10, 50 µM konsantrasyonlarında ZEA maruziyeti ile sırasıyla %2,1; %11,07 (p<0,05); %24,34 (p<0,001) oranında azalma görülmüştür. ROS seviyelerinde 1, 10, 50 µM konsantrasyonlarda ZEA maruziyeti ile sırasıyla %27,69 (p<0,05); %64,25 (p<0,001) ve %103,82 (p<0,001) oranında anlamlı artış bulunmuştur. Global 5-metilsitozin seviyelerinde tüm maruziyet gruplarında anlamlı bir değişiklik gözlenmiş olup, DNMT1 ve MGMT genlerinin ekspresyonlarında ise anlamlı bir artış ortaya çıkmıştır. Oksidatif hasarla ilişkili α-GST, Hsp70 ve HO-1 genlerinde anlamlı artış gözlenirken, L-Fabp geninde anlamlı azalma gözlenmiştir. Nrf2 geninde ise herhangi bir değişiklik bulunmamıştır. Elde edilen bu sonuçlar ile DNA metilasyonunda değişikliklerin ve oksidatif hasarın ZEA'nın toksisitesinde önemli bir rolünün olabileceği ortaya çıkmaktadır.

Abstract:
Zearalenone (ZEA) is a mycotoxin that is widely found worldwide produced by several fungal species. Due to its similarity to estradiol, its toxic effects on the reproductive system has been shown. Although various animal studies have been conducted to elucidate the toxic effects of ZEA, the mechanisms of toxicity have not been fully elucidated. The aim of this Master Thesis is to investigate the dose dependent toxic effects of ZEA exposure in human kidney cells (HK-2). For this purpose, the effects of ZEA on cytotoxicity, cell proliferation, reactive oxygen species (ROS), DNA methylation and expression of DNMT1, MGMT, α-GST, Hsp70, Nrf2, L-Fabp and HO-1 genes in HK-2 cells were investigated. IC50 values of ZEA in HK-2 cells were found to be as 133.42 and 101.74 µM according to MTT and NRU tests, respectively. ZEA exposure at the concentrations of 1, 10 and 50 µM decreased the BrdU cell proliferation by 2.1%, 11.07% (p<0,05) and 24.34% (p<0,001), respectively. ROS levels were found to be significantly increase with 1, 10 and 50 µM concentrations of ZEA as (27.69%), 64.25% and 103.82%, respectively. Significant change was observed at the levels of global 5-methylcytosine in all exposure groups, while expression of DNMT and MGMT genes increased significantly. A significant increase was observed in the expressions of α-GST, Hsp70 and HO-1 genes which are associated with oxidative damage, while a significant decrease in L-Fabp gene was observed. No change was found in the Nrf2 gene. These results indicate that changes in DNA methylation and oxidative damage may have an important role in the toxicity of ZEA.