Akrilamidin leydig hücrelerinde oluşturduğu toksisiteye luteolinin in vitro etkileri
In vitro effects of luteolin on the toxicity of acrylamide in leydig cells
Yazar: ERTAN ÇALMAZ
Danışman: DOÇ. DR. YASEMİN AYDIN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Zooloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoloji = Biology ; Zooloji = Zoology

Özet:
Isı kaynaklı gıda kontaminantlarından biri olan akrilamid beyaz, kokusuz ve kristal bir bileşiktir. Akrilamid, karbonhidrat bakımından zengin gıdalarda kızartma, fırınlama, kavurma gibi 120°C ve üzeri sıcaklıklarda meydana gelen Maillard reaksiyonu sonucu oluşur. Ayrıca akrilamid endüstriyel olarak kağıt üretimi, boya sentezi, atık su arıtımı gibi alanlarda da yaygın olarak kullanılmaktadır. Dünyada patates kızartması, patates cipsi, ekmek, kahve, bisküvi, hamur işleri gibi akrilamid içeren gıdaların sıklıkla tüketilmesi nedeniyle akrilamid maruziyeti kaçınılmazdır. Son yıllarda akrilamidin sağlık üzerindeki potansiyel etkilerini inceleyen çalışmaların sayısında artış görülmektedir. Bu çalışmalar sonucunda akrilamide maruz kalmanın nörotoksisite, hepatotoksisite ve genotoksisiteye neden olduğu ve ayrıca üreme sistemini olumsuz etkilediği gösterilmiştir. Gıdaların işlenmesi sırasında oluşan akrilamidin zararlı etkilerini ortadan kaldırmak için antioksidan kapasitesi yüksek besinlerin kullanılması tercih edilmektedir. Antioksidanlar, hücrelerde toksik maddelerden kaynaklanan oksidatif stresi, sitotoksisiteyi, genotoksisiteyi ve karsinojeniteyi azaltmada önemli bir rol oynar. Flavonoidlerin flavon grubuna ait olan luteolin, antioksidan özelliklere sahip olup çeşitli bitki türlerinde bulunmaktadır. Çalışmalar luteolinin karsinojeniteyi önlediğini, enzimatik antioksidanların aktivitesini artırarak oksidatif hasarı azalttığını, DNA hasarını azaltarak genotoksisiteyi önlediğini ve apoptozu inhibe ettiğini bulmuştur. Bu çalışmada, akrilamidin erkek üreme sisteminin önemli hücrelerinden olan TM3 Leydig hücreleri üzerindeki zararlı etkilerine karşı koymada luteolinin terapötik özellikleri incelenmiştir. TM3 Leydig hücrelerine 24 saat boyunca tek konsantrasyon akrilamid (1 mM) ve iki konsantrasyonda luteolin (1 μM ve 5 μM) uygulanmıştır. Akrilamidin Leydig hücreleri üzerinde oluşturduğu hasara karşı luteolinin potansiyel koruyucu etkilerini belirlemek amacıyla sitotoksisite, oksidatif hasar parametreleri, apoptotik hücre oranları ve apoptozla ilgili genlerin ekspresyon düzeyleri incelenmiştir. Bulgular, akrilamidin sitotoksisiteyi arttırdığını, enzimatik antioksidanların aktivitesini azalttığını ve apoptozu tetiklediğini, ancak luteolinin hücresel düzeyde terapötik etkiler göstererek akrilamidin oluşturduğu hasarı inhibe ettiğini göstermektedir. Böylece luteolinin TM3 Leydig hücrelerinde akrilamidin neden olduğu toksisiteye karşı güçlü bir antioksidan olarak kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Acrylamide, one of the heat-induced food contaminants, is a white, odorless, and crystalline compound. Acrylamide is formed as a result of the Maillard reaction, which occurs in carbohydrate-rich foods at temperatures of 120 °C and above, such as frying, baking, and roasting. In addition, acrylamide is widely used industrially in areas such as paper production, dye synthesis, and wastewater treatment. Exposure to acrylamide is inevitable due to the frequent consumption of acrylamide-containing foods such as french fries, potato chips, bread, coffee, biscuits, and pastries around the world. Recent years have seen an increase in the number of studies examining the potential health effects of acrylamide. As a result of these studies, it has been shown that acrylamide exposure causes neurotoxicity, hepatotoxicity, and genotoxicity and also negatively affects the reproductive system. To eliminate the detrimental effects of acrylamide produced during food processing, it is preferable to use dietary supplements with a high antioxidant capacity. Antioxidants play a crucial role in mitigating oxidative stress, cytotoxicity, genotoxicity, and carcinogenicity stemming from toxic substances in cells. Luteolin is a member of the flavone group of flavonoids with antioxidant properties found in various plant species. Studies have found that luteolin prevents carcinogenicity, reduces oxidative damage by increasing the activity of enzymatic antioxidants, prevents genotoxicity by reducing DNA damage, and inhibits apoptosis. The study examined the therapeutic properties of luteolin in counteracting the detrimental effects of acrylamide on TM3 Leydig cells, which are crucial components of the male reproductive system. In this study, a single concentration of acrylamide (1 mM) and/or two concentrations of luteolin (1 μM and 5 μM) were applied to TM3 Leydig cells for 24 hours. To determine the potential protective effects of luteolin against the damage caused by acrylamide on Leydig cells, cytotoxicity, oxidative damage parameters, apoptotic cell rates, and expression levels of genes related to apoptosis were examined. The findings indicate that acrylamide was found to enhance cytotoxicity, reduce the activity of enzymatic antioxidants, and trigger apoptosis. However, it was observed that luteolin exhibited therapeutic effects at the cellular level, neutralizing the damage produced by acrylamide. Thus, it was concluded that luteolin could be used as a powerful antioxidant against the toxicity caused by acrylamide in TM3 Leydig cells.