Hek 293 hücrelerine farklı doz ve sürelerde uygulanan klorpirifos, tannik asit ve çinkonun hücre canlılığı üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of chlorpyrifos, tannic acid and zinc applied to hek 293 cells in different doses and durations on cell vitality
Yazar: SEVİL EROL
Danışman: PROF. DR. SEMRA ÖZDEMİR
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Hücre canlılığı = Cell survival ; Hücre içi tepkime hızı = Intracellular reaction rate ; Hücreler = Cells ; Klorpirifos = Chlorpyrifos ; Organofosfat = Organophosphate ; Pestisitler = Pesticides ; Tanenler = Tannins ; Çinko = Zinc

Özet:
Organofosfatlı bir pestisit olan klorpirifos (CPF), yaygın olarak kullanılan bir böcek öldürücüdür. Organofosfatlı insektisitler, insanlarda ve hayvanlarda asetilkolinesterazın etkinliğini dönüşümsüz olarak engeller ve vücutta nöromusküler kavşaklarda, kalp kasında,  düz kasta, merkezi sinir sisteminde bulunan kolinerjik sinapslarda asetilkolin birikimine neden olarak zehirlenmeye yol açarlar. Organofosfatlı pestisitlere maruz kalmak, kanserin, nörodejeneratif kronik hastalıkların, nörotoksisitenin, üreme ve gelişimsel bozukluğunun ve birçok organ fonksiyonunun bozulmasında risk faktörüdür. Tannik asit (TA) antioksidan, antiinflamatuar gibi birçok özelliği ile geleneksel ve modern tıpta kullanılmakta olan bir polifenoldür. Çalışmamız insan embriyonik böbrek hücresi olan HEK293 hücre hattına klorpirifos, çinko ve tannik asitin farklı doz ve sürelerde uygulanmasının hücre canlılığı üzerine olası etkilerini araştırmak üzere planlanmıştır. Çalışmada deney grupları; 1. kontrol grubu, 2. grup klorpirifos grubu, 3. grup tannik asit grubu, 4. grup çinko grubu olarak belirlenmiştir. Klorpirifos, tannik asit ve çinko'nun HEK 293 hücrelerinde hangi dozlarda ve hangi sürelerde daha etkin olduğunu belirlemek ve hücre canlılığı üzerine olan etkilerini görmek amacıyla MTT ve xCELLigence analiz yöntemleri kullanılmıştır. Bu amaçla 10, 30, 60 ve 90 μg/mL klorpirifos, 5, 10, 15, 20 ve 25 μM tannik asit ve 25, 50, 75, 100 ve 150 μM çinko oksit eklenerek hazırlanmış besiyeri ile ekilen hücreler standart hücre kültürü ortamında inkübe edildi. Çalışma sonunda klorpirifosun hücre canlılığı üzerinde özellikle yüksek dozlarda etkili olduğu ve canlılığı daha çok azalttığı görülmüştür. Tannik asitin hücre canlılığını artırmada etkili dozunun 10µM olduğu ve yüksek dozlarda canlılığın azaldığı tespit edilmiştir. Çinkonun hücre canlılığını üzerinde özellikle yüksek dozlarda çok daha olumlu etkisi olduğu belirlenmiştir. Klorpirifosun hücre canlılığını azalttığını, tannik asit ve çinkonun ise doza ve zamana bağlı olarak etki gösterdiğini, ayrıca farklı iki analiz yönteminin birbirini destekler yönde sonuçlara ulaştırdığını bildirmekteyiz.

Abstract:
Chlorpyrifos (CPF), an organophosphate pesticide, is a widely used insecticide. Organophosphate insecticides irreversibly inhibit the activity of acetylcholinesterase in humans and animals and cause poisoning by causing accumulation of acetylcholine at neuromuscular junctions, heart muscle, smooth muscle, and cholinergic synapses in the central nervous system. Exposure to organophosphate pesticides is a risk factor for cancer, neurodegenerative chronic diseases, neurotoxicity, reproductive and developmental disorders, and deterioration of many organ functions. Tannic acid (TA) is a polyphenol used in traditional and modern medicine with its many properties such as antioxidant and anti-inflammatory. Our study was planned to investigate the possible effects of the application of chlorpyrifos, zinc and tannic acid at different doses and durations on the cell viability of the HEK293 cell line, which is a human embryonic kidney cell. Experimental groups in the study; The 1st the control group, the 2nd group was the chlorpyrifos group, the 3rd group was the tannic acid group, and the 4th group was the zinc group. MTT and xCELLigence analysis methods were used to determine which doses and durations of chlorpyrifos, tannic acid and zinc were more effective in HEK 293 cells and to see their effects on cell viability. For this purpose, cells cultured with a medium prepared by adding 10, 30, 60 and 90 μg/mL chlorpyrifos, 5, 10, 15, 20 and 25 μM tannic acid and 25, 50, 75, 100 and 150 μM zinc oxide were incubated in standard cell culture medium. At the end of the study, it was observed that chlorpyrifos was effective on cell viability, especially at high doses and reduced viability more. It has been determined that the effective dose of tannic acid in increasing cell viability is 10µM and that viability decreases at high doses. It has been determined that zinc has a much more positive effect on cell viability, especially at high doses. We report that chlorpyrifos reduces cell viability, while tannic acid and zinc act depending on dose and time, and that two different analysis methods provide results that support each other.