Fare GC-1SPG spermatogonial kök hücrelerinde düşük ve yüksek dozlarda borik asit maruziyetinin proliferatif ve sitotoksik etkilerinin araştırılması
Investigation of the proliferative and cytotoxic effects of low and high doses of boric acid exposure in mouse GC-1SPG spermatogonial stem cells
Yazar: ASLIHAN GÜLTEKİN
Danışman: PROF. DR. CENGİZ KARAKAYA
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı / Tıbbi Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Borik asit, kimyasal formülü H3BO3 olan ve antiseptik, antifungal, insektisit olarak kullanılan bir bileşiktir. Genellikle bor minerallerinden elde edilen borik asit, doğada oksijenle bileşik halinde bulunan ametal bir elementtir. Türkiye, dünyadaki bor rezervinin yaklaşık %75'ine sahip olup, stratejik öneme sahiptir. Borik asit, AB'nin kimyasalların insan sağlığı üzerindeki etkileri yönetmeliği kapsamında üreme sağlığına zararlı maddeler arasında yer almaktadır. Çeşitli endüstri ve sağlık alanlarında önemli işlevlere sahip olmasına rağmen, borik asitin kullanımı ve etkileri konusunda daha fazla araştırma gereklidir. Bu tez kapsamında, in vitro hücre kültür ortamında fare GC-1spg spermatogoniyal hücrelerinin düşük ve yüksek konsantrasyonlarda borik asit maruziyetinin hücre proliferasyonu, hücre membranı hasarı ve hücre döngüsü üzerindeki etkileri incelenmiştir. Ayrıca, oksidatif strese karşı korunmada önemli bir rol oynayan transkripsiyon faktörü Nrf2, inflamatuar yanıtın düzenlenmesinde kritik bir rol oynayan transkripsiyon faktörü NF-κB, total antioksidan seviyeleri (TAS) ve total oksidan seviyeleri (TOS) araştırılmıştır. Elde edilen bulgular değerlendirildiğinde hücre canlılığının zamana ve konsantrasyona bağlı olarak azaldığını görülmektedir. Yüksek konsantrasyonda (50 mM) borik asit, hücreleri daha çok G1 fazında tutarak hücre döngüsünün ilerlemesini engellemiştir. Düşük konsantrasyonda (1 mM) ise hücreleri G2 fazına daha fazla yönlendirmiştir. Borik asit konsantrasyonunun artmasıyla hücre membran hasarı artmıştır. 1 mM borik asit, Nrf2 seviyesini artırarak hücrelerin oksidatif strese karşı korunmasına destek sağlamıştır. Ancak, 50 mM borik asit Nrf2 seviyesinde anlamlı değişiklik yapmamıştır. NF-κB seviyeleri düşük konsantrasyonda (1 mM) azalırken, yüksek konsantrasyonda (50 mM) artmıştır, bu da yüksek konsantrasyonların inflamatuar yanıtı tetiklediğini göstermektedir. 1 mM borik asit, TAS seviyesinin yükselmesine sebep olmuştur.TOS seviyesini etkilememiştir. 50 mM borik asit ise TOS seviyesinin yükselmesine sebep olmuştur. TAS seviyesini etkilememiştir.Sonuç olarak, borik asidin spermatogenez üzerindeki olumsuz etkileri, hücre canlılığının azalması, oksidatif stresin artması ve inflamatuar yanıtların tetiklenmesi ile ilişkilidir. Bu etkiler, uzun vadede infertiliteye neden olma potansiyeline sahiptir. Borik asit maruziyetinin sağlık üzerindeki uzun vadeli etkilerini daha iyi anlamak için daha kapsamlı ve uzun süreli in vitro ve in vivo araştırmalara ihtiyaç vardır.
Bilim Kodu : 1010.2 Anahtar Kelimeler : Fare GC-1spg Spermatogoniyal Hücre, Borik Asit, Proliferasyon, Sitotoksisite, In Vitro
Sayfa Adedi : 47
Danışman : Prof. Dr. Cengiz KARAKAYA

Abstract:
Boric acid, with the chemical formula H3BO3, is a compound used as an antiseptic, antifungal, and insecticide. Generally obtained from boron minerals, boric acid is a nonmetal element that occurs in nature in combination with oxygen. Turkey holds approximately 75% of the world's boron reserves and is of strategic importance. Boric acid is classified as a substance harmful to reproductive health under the EU's regulation regarding the effects of chemicals on human health. Despite its important functions in various industries and health fields, further research is needed regarding the use and effects of boric acid.In this thesis, the effects of boric acid exposure at low and high concentrations on cell proliferation, cell membrane damage, and the cell cycle of mouse GC-1spg spermatogonial cells in an in vitro cell culture environment have been investigated. Additionally, the transcription factor Nrf2, which plays a significant role in protection against oxidative stress, the transcription factor NF-κB, which is critical in regulating the inflammatory response, total antioxidant status (TAS), and total oxidant status (TOS) have been studied.When the obtained findings are evaluated, it is seen that cell viability decreases depending on time and concentration. At a high concentration (50 mM), boric acid prevented the progression of the cell cycle by holding the cells mostly in the G1 phase. At a low concentration (1 mM), it directed the cells more towards the G2 phase. Cell membrane damage increased with the increase in boric acid concentration. 1 mM boric acid supported the protection of cells against oxidative stress by increasing the Nrf2 level. However, 50 mM boric acid did not cause a significant change in the Nrf2 level. While NF-κB levels decreased at low concentration (1 mM), they increased at high concentration (50 mM), indicating that high concentrations trigger the inflammatory response.1 mM boric acid caused an increase in TAS levels, without affecting TOS levels. In contrast, 50 mM boric acid led to an increase in TOS levels, without affecting TAS levels. As a result, the negative effects of boric acid on spermatogenesis are associated with decreased cell viability, increased oxidative stress, and triggered inflammatory responses. These effects have the potential to cause infertility in the long term. More comprehensive and long-term in vitro and in vivo studies are needed to better understand the long-term effects of boric acid exposure on health.
Science Code : 1010.2
Key Words : Mouse GC-1spg Spermatogonial Cell, Boric Acid, Proliferation, Cytotoxicity, In Vitro
Number of Pages : 47
Supervisor : Prof. Dr. Cengiz KARAKAYA