İçme sularında arsenik kirliliği olan bölgelerde yaşayan bireylerin saç örneklerindeki arsenik düzeylerinin ve yanak epitel hücrelerinde olası genotoksik hasarın belirlenmesi
Determination of arsenic concentrations in hair samples and possible genotoxic damage in buccal epithelial cells of individuals living in regions with arsenic contamination in drinking water
Yazar: BERİL ALTUN
Danışman: PROF. DR. SEMA BURGAZ ; PROF. DR. NUSRET ERTAŞ
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Arsenik = Arsenic ; Epitel hücreleri = Epithelial cells ; Genotoksisite = Genotoxicity ; Mikroçekirdek = Micronucleus ; Saçlar = Hair ; Su = Water ; Yüz = Face ; İçme suyu = Drinking water

Özet:
İçme suyu arsenik (As) kontaminasyonu, dünya genelinde milyonlarca insanı etkilemekte; kanser, kardiyovasküler, solunum hastalıkları sıklığında ve bu hastalıklara bağlı ölüm oranında artışa neden olmaktadır. Son yıllarda yapılan jeolojik çalışmalar, Nevşehir Bölgesi'ndeki  içme suyu As değerlerinin 11-500 µg/l aralığında olduğunu göstermiştir. Ancak, bu bölgede yaşayan bireylerin As maruziyeti ile ilgili herhangi bir veri bulunmamaktadır. Bu çalışmada, Nevşehir Bölgesi'nde yaşayan ve içme suyu ile kronik olarak As'e maruz kalan bireylerin saç örneklerindeki As düzeylerinin ve yanak epitel hücrelerindeki mikroçekirdek (MÇ) ve diğer çekirdek anomalilerinin (binükleer, nükleer tomurcuk, kondanse kromatin, karyohektik, piknotik ve karyolitik) sıklığının belirlenmesi amaçlanmıştır. İçme suyu As konsantrasyonu 50 µg/l'den fazla olan bölgede yaşayan 99 birey deney grubu olarak ve 10 µg/l'den az olan bölgede yaşayan 95 birey ise kontrol grubu olarak çalışmaya dahil edilmiştir. Bu çalışmada, içme suyu zaman ağırlıklı As (TWA-As) değerleri, diğer bir maruziyet indikatörü olarak kullanılmıştır. Deney grubundaki bireylerin içme suyu TWA-As değeri 112 µg/l iken,  kontrol grubundaki bireylerin ise ortalama değeri 0,81 µg/l'dır. Deney grubundaki bireylerin ortanca (min-maks) saç As konsantrasyonu [1,17 µg/g(0,35-6,48 µg/g)], kontrol grubundaki bireylerin değerlerinden [0,14 µg/g (0,01-0,98 µg/g)]  istatistiksel olarak anlamlı düzeyde yüksek bulunmuştur. Çalışma grubundaki bireylerin saç As konsantrasyonları ile içme suyu TWA-As değerleri arasında anlamlı korelasyon bulunmuştur. Deney grubundaki  bireylerin  %61'inin saç As konsantrasyonu, toksik karar seviyesi olan 1 µg/g'ın üzerindedir. Deney grubundaki bireylerin yanak epitel hücrelerindeki  MÇ  sıklığı ortanca  değeri (min-maks) [ 1(0-8)], kontrol grubu ile  [1(0-5)]  ile benzer bulunmuştur. Öte yandan, diğer çekirdek anomalileri arasından sadece nükleer tomurcuk (NT)  ve piknotik hücre (PK) sıklığı, deney grubunda anlamlı düzeyde yüksek bulunmuştur. Sonuç olarak,  deney grubundaki bireylerin saç As düzeyi,  bu bireylerin As'e kronik olarak maruz kaldığını göstermektedir. Dahası, saç As konsantrasyonları göz önüne alındığında, bu bireylerin %61'inin,  As'in indüklediği toksik etkiler (dermal lezyonlar gibi) açısından risk altında olduğu söylenebilir. İçme suyu As düzeyleri, deney grubundaki bireylerin yanak epitel hücrelerinde, mikroçekirdek sıklığı açısından anlamlı bir genotoksik hasara neden olmamıştır. Deney grubu bireylerin yanak epitel hücrelerindeki NT sıklığındaki artış ise,  gen amplifikasyonları ile ilişkili olarak As'in indüklediği DNA hasarı ile ilişkili olabileceği düşünülmektedir. Ancak daha sonraki çalışmalarla doğrulanması gerekmektedir. Bunun yanı sıra, periferal lenfosit ve mesane epitel hücreleri gibi As'in indüklediği toksik etkiler açısından daha uygun olan dokularda ve daha fazla sayıda bireyde yapılacak çalışmalar önemli olacaktır.

Abstract:
Arsenic (As)-contaminated drinking water affects millions of people worldwide, causing substantial mortality and morbidity from cancers, cardiovascular and respiratory diseases. Geological studies have recently shown that As levels in drinking water ranged from 11 to 500 μg/l in Nevsehir province. However, no data is available on As exposure in this area. In this study, we aimed to determine hair As concentrations and frequency of micronucleus (MN) and other nuclear anomalies (nuclear bud (NB), binuclear (BN), condanse chromatine (KK), kharryohektic (KH), pyknotic (PK) and karyolytic (KL)) in buccal epithelial cells of individuals exposed to As chronically via drinking water. 99 subjects living with more than 50 µg/l in drinking water as an exposed group and 95 subjects living with less than 10 µg/l as a control group were included. Time-weighted average drinking water As (TWA-As) values were also used as an another As exposure indicator. Mean values of TWA-As were 112 µg/l and 0,81 µg/l in exposed and control group, respectively. Median (min-max) value of hair As in exposed group [1,17  µg/g (0,35-6,48 µg/g)] was significantly higher than those of control subjects [0,14 µg/g (0,01-0,98 µg/g)]. Hair As concentrations were significantly correlated with TWA-As values in our study population.  Hair arsenic concentrations of %61 of exposed subjects exceeded the cut off value; 1,00 µg/g, indicating toxic effects, and thus,  may be considered as a risk group. Median (min-max) value of MN frequency in exposed group [1(0-8)]  was similar with those of control subjects [1(0-5)]. Among the other nuclear anomalies, only NB and PK cell frequencies were significantly higher in exposed group. In conclusion, hair As levels in exposed group indicate that these individuals have been exposed to As chronically. We think that As levels in drinking water in our study did not cause to induce the genotoxic damage in buccal epithelial cells of individuals. However, significant increase of NB frequency might be associated with As induced DNA damage related with gene amplification process. But it needs to be confirmed with other studies. Moreover, it will be important to study As-induced toxic effects with large number of subjects and also in more suitable tissues such as lymphocytes and bladder cells.