Bakır nanopartiküllerinin genotoksisitesinin in vitro mikroçekirdek yöntemi (OECD 487) ile araştırılması
Investigation of copper nanoparticles' genotoxicity by in vitro micronucleus assay (OECD 487)
Yazar: MÜNEVVER EVREN
Danışman: DOÇ. DR. GONCA ÇAKMAK DEMİRCİGİL
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology

Özet:
Günümüzde nanopartiküllerin (NP) giderek artan üretimi ve kullanımı nedeniyle potansiyel sağlık riskleri de artmaktadır. Bakır (Cu) ve türevi NP'nin antimikrobiyal etkinliği gösterilmiştir. İn vitro sitokinezin bloklandığı mikroçekirdek (SBMÇ) yöntemi OECD kılavuzu (OECD 487) olarak kabul edilmiştir. Kılavuzda SBMÇ yönteminin, bazı hücre hatlarında ve NP'de uygulanmasının validasyonu için çalışılması önerilmektedir. Bu hücrelerden insan akciğer epitel kanser hücre hattı (A549), NP'ye maruziyette öncelikli olan solunum sistemini temsil ettiği ve insana ait olduğu için önemlidir. Bu çalışmada, in vitro SBMÇ yönteminin A549 hücrelerinde NP için uygulanması amaçlanmıştır. Akut ve kronik maruziyeti temsil eden 4 ve 24 saatlik iki farklı maruziyet süresi uygulanmıştır. MÇ ve MÇ'li hücre sıklığı yanında nükleer tomurcuk (NT), nukleoplazmik köprü (NPK) sıklıkları değerlendirilmiş ve sitokinezin bloklandığı proliferasyon indeksi (SBPİ) de hesaplanarak yöntem sitom yöntemi haline gelmiştir. Kısa ve uzun maruziyette en yüksek iki konsantrasyonda (sırasıyla; 20 ve 30 µg/mL, 10 ve 15 µg/mL) istatistiksel olarak anlamlı doza bağlı artan MÇ sıklığı bulunmuştur (p<0,05). Kısa dönem maruziyette 30 µg/mL konsantrasyonda NPK sıklığı da anlamlı olarak artmıştır (p<0,05).  Kullanılan konsantrasyonların sitotoksik olmadığı, hesaplanan SBPİ değerlerinden gözlenmiştir (SBPİ=1,5-2). Çalışmamız Cu-NP'nin genotoksisitesini; A549 hücrelerinde, in vitro SBMÇ sitom yöntemiyle araştıran ilk çalışma niteliğindedir. Aynı zamanda bu çalışma, in vitro SBMÇ yönteminin A549 hücre hattında kullanımının validasyon çalışmalarına da katkıda bulunacaktır.

Abstract:
Today, with the increase in the usage of the nanoparticles (NP), their potential health risks are also increasing. Copper (Cu) and Cu derived NP were shown to have antimicrobial activity. In vitro cytokinesis blocked micronucleus assay (CBMN) has been adopted as OECD guideline (OECD 487). In the guideline, application of the CBMN for some cell lines and for NP is suggested to be studied for their validation. Among these cell lines human epithelial cancer cell line (A549) is important for NP exposure. In this study the aim was to use in vitro CBMN in A549 cell line for NP.  4 hours and 24 hours two different exposure duration representing acute and chronic exposures were applied. Besided MN and micronucleated cell frequencies, evaluation of nuclear bud (NB), nucleoplasmic bridge (NPB) frequencies and calculation of cytokinesis blocked proliferation index (CBPI), the method became cytome assay. In the highest two concentrations for both of the acute and chronic exposures (20 and 30 µg/mL, 10 and 15 µg/mL; respectively) statistically significantly concentration dependent increase in MN frequencies were found (p<0.05). In the short term exposure 30 µg/mL concentration revealed statistically significantly increased NPB than that of control (p<0.05).  It is observed that the concentrations used were not cytotoxic when the CBPI evaluated (CBPI=1.5-2). This study is the first to determine the Cu-NP genotoxicity in A549 cell line using the in vitro CBMN cytome assay. Furthermore, this study will contribute to the validation efforts of the A549 cell line in the in vitro CBMN assay.