Fumonisin B1'in toksisitesinde epigenetik değişikliklerin rolünün araştırılması
The role of epigenetic alterations in fumonisin B1-induced toxicity
Yazar: GÖKSUN DEMİREL
Danışman: YRD. DOÇ. DR. SİBEL ÖZDEN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Eczacılık Bölümü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: DNA = DNA ; Fumonisin = Fumonisin ; Fusarium = Fusarium ; Karsinojenler = Carcinogens ; Metilasyon = Methylation ; Mikotoksin B1 = Mikotoksin B1 ; Mikotoksinler = Mycotoxins ; Sitotoksisite = Cytotoxicity ; Sıçanlar = Rats

Özet:
Fumonisin B1 (FB1), Fusarium türü küfler tarafından üretilen ve dünyada mısırın kontaminasyonunda en yaygın olarak rol aldığı bilinen bir mikotoksindir. FB1, hücre membranınn önemli bileşenlerinden olan sfingolipidlere benzerliğinden dolayı, sfingolipidlerin biyosentezini inhibe ederek toksik etkilerini gösterir ve bu da birçok hücresel sistemi etkileyen ve sitotoksik olan sfinganinin birikmesine sebep olur. Bununla birlikte, FB1'in sitotoksik ve genotoksik etki mekanizmaları henüz tam olarak açıklanamamıştır. Bundan hareketle, FB1'in karsinojenik etkisinde non-genotoksik (epigenetik) mekanizmaların rol alabileceği düşünülmektedir. DNA metilasyonu, tümör baskılayıcı genlerin ve onkogenlerin anlatımını değiştiren epigenetik karsinojenezde rol oynayan önemli bir mekanizma olarak ortaya çıkmaktadır. Tez çalışmasında, epigenetik bir karsinojen olarak FB1'in doza bağlı toksisitesinde, DNA metilasyonunun rolünün araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, FB1'in sıçan karaciğer (Clone 9) ve böbrek (NRK-52E) epitel hücrelerinde global DNA metilasyonu üzerine etkileri ultraviyole-diode aray (UV-DAD) detektör donanımlı yüksek basınçlı sıvı kromatografisi (HPLC) ve anahtar tümör baskılayıcı genlerin (e-cadherin, p16, VHL, c-myc, p15) promotor bölgelerindeki CpG adası DNA metilasyonu üzerine etkileri metilasyona-özgü PCR (MSP) teknikleri kullanılarak araştırılmıştır. FB1'in, her iki hücre dizisinde de kontrol grupları ile kıyaslandığında global DNA metilasyonunda anlamlı bir değişikliğe sebep olmadığı gösterildi. FB1, Clone 9 hücrelerinde c-myc geninde metilasyonda değişikliğe sebep olurken, NRK-52E hücrelerinde ise metilasyonda değişikliğe sebep olmamıştır. FB1, her iki hücre dizisinde VHL geninde kısmi metilasyona sebep olurken; e-cadherin, p16 ve p15 genlerinde ise metilasyona sebep olmamıştır. Tez çalışmasından elde edilen sonuçlar ile FB1 toksisitesinde DNA metilasyonundaki değişikliklerin rolünün olabileceği ileri sürülmektedir.

Abstract:
Fumonisin B1 (FB1) is a mycotoxin produced by the fungus Fusarium verticillioides, which commonly infects corn and other agricultural products. Due to structural similarities with sphingolipid, FB1 exerts its toxic effects by distruption of sphingolipid biosynthesis, accumulation of sphinganine which can be higly cytotoxic and affects a wide variety of cellular system. However, the mechanisms underlying FB1 cytotoxicity and genotoxicity were still unclear. Therefore, non-genotoxic (epigenetic) alterations may play an important role in the mechanism of FB1 carcinogenicity. There is increasing evidence to suggest that altered expression of tumor suppressor genes and oncogenes, which is regulated in part at the level of DNA methylation, is important event involved in epigenetic carcinogenesis. The aim of the proposed study is to investigate the dose-related effects of FB1 as an epigenetic carcinogen on DNA methylation. Therefore, we investigated the effects of FB1 on global DNA methylation by high-performance liquid chromatoraphy (HPLC) with ultraviole-diode array detection (UV-DAD) and promoter CpG island methylation of key tumor suppressor genes (e-cadherin, p16, VHL, c-myc, p15) by methylation-spesific PCR (MSP) tecniques in rat liver epithelium (Clone 9) and kidney epithelium (NRK-52E) cells. No significant dose-related effects on global DNA methylation were observed in both of cell lines compared to controls. For the investigated genes c-myc was found to be partially methylated in Clone 9 cells while not to be methylated in NRK-52E cells treated with FB1. VHL was found to be partially methylated in both of cells treated with FB1. No methylation changes of e-cadherin, p16 and p15 genes were seen in response to treatment with FB1 in both of cells. This study suggest that DNA methylation as an epigenetic mechanism may play an important role in the mechanism of FB1 toxicity.