Aşılarda kullanılan koruyucu ve adjuvan maddelerin olası toksik etkilerinin değerlendirilmesi
Evaluation of possible toxic effects of preservatives and adjuvants used in vaccines
Yazar: MEHMET EVREN ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. ÜLFET PINAR ERKEKOĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı / Farmasötik Toksikoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Alüminyum = Aluminum ; Aşılama = Vaccination ; Aşılar = Vaccines ; Nörotransmitter ajanlar = Neurotransmitter agents ; Oksidatif stres = Oxidative stress ; Tiyomersal = Thiomersal ; Toksisite = Toxicity ; Toksisite testleri = Toxicity tests

Özet:
Dünya Sağlık Örgütü aşıları "immün sistemimizin virüs ve bakteri gibi patojenleri tanıyıp onlarla savaşmasını sağlayan ve bunların oluşturduğu hastalıklara karşı vücudumuzu koruyan farmasötik ürünler" olarak tanımlamaktadır. Aşılarla her yıl milyonlarca hayat kurtulmaktadır. Ancak, aşı bileşenlerinin güvenliliği ile ilgili tartışmalar devam etmekte ve bu tartışmalar "aşı reddi" veya aşı kararsızlığına yol açmaktadır. Özellikle aşılarda adjuvan olarak kullanılan alüminyum bileşikleri ve koruyucu olarak kullanılan tiyomersalin güvenliliği ile ilgili ciddi endişeler vardır. Bu tezde, tiyomersalin ve alüminyumun olası toksik etkilerinin ayrı ayrı uygulanarak ve birarada uygulanarak SH-SY5Y hücre hattında kontrol grubu ile karşılaştırılarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Tiyomersal ve alüminyumun sitotoksik etkileri değerlendirilmiş; inhibitör konsantrasyon 20 (IC20) tiyomersal için 1,15 µM, alüminyum için ise 362 µM olarak belirlenmiştir. Sonrasında tiyomersal ve alüminyum hücrelere ayrı ayrı ve birarada hücrelere IC20 dozunda 24 saat boyunca uygulanmıştır. IC20 konsantrasyonu 24 saat boyunca uygulanan hücrelerde oksidatif stres parametreleri, DNA hasarı, NRF2 protein düzeyleri, nörotransmitter düzeyleri (dopamin, norepinefrin) ve dopamin taşıyıcı protein (DAT) düzeyleri ölçülmüştür. Alüminyum ve alüminyum+tiyomersal uygulanan hücrelerde hücre içi reaktif oksijen türleri (ROS)'un düzeyleri anlamlı derecede artmıştır. Alüminyum uygulanan grupta total GSH düzeyleri azalmıştır. Alüminyum uygulanan ve alüminyum+tiyomersal uygulanan gruplarda total antioksidan kapasite (TAOC) ve protein oksidasyon düzeyleri önemli derecede yükselmiştir. Alüminyum ve alüminyum+tiyomersal uygulanan gruplarda lipit peroksidasyonu istatistiksel önemli bir şekilde artmıştır. Tüm uygulama gruplarında NRF2 düzeyleri ve DNA hasarı anlamlı derecede yüksek bulunmuştur. Dopamin düzeyleri, tiyomersal ve alüminyum+tiyomersal uygulanan hücrelerde önemli derecede artarken, DAT düzeyleri tüm deney gruplarında kontrole göre yüksek bulunmuştur. Norepinefrin düzeyleri deney gruplarında anlamlı derecede değişmemiştir. Bu bulgular hem tiyomersalin hem de alüminyumun nöroblastoma hücrelerinde oksidan/antioksidan statüyü değiştirebildiğini ve DNA hasarına yol açabildiğini göstermektedir. Ayrıca, tiyomersal ve/veya alüminyum nöroblastoma hücrelerinde dopamin ve DAT üzerinde önemli derecede modifiye edici etkiye sahiptir. Genel bir değerlendirme yapıldığında ise alüminyum+tiyomersal uygulanan hücrelerde görülen değişikliklerin daha belirgin olduğu ifade edilebilir. İnfluenza aşıları dahil bazı aşılarda her iki bileşiğin bulunması nadiren de olsa söz konusu olmaktadır. Bu nedenle, özellikle bebekler ve çocuklar gibi hassas popülasyonların aşılanmasında dikkatli olunmalı ve gerek tiyomersal gerekse alüminyum bileşikleri yerine daha güvenli alternatifler geliştirilmelidir.

Abstract:
The World Health Organization defines vaccines as "pharmaceutical products that enable our immune system to recognize and fight pathogens such as viruses and bacteria and protect our body against the diseases caused by them". Vaccines save millions of lives each year. However, discussions about the safety of vaccine components continue, leading to "vaccine rejection" or "vaccine hesitancy". There are serious concerns about the safety of aluminum compounds used as adjuvant and thiomersal used as preservative in vaccines. In this thesis, we aimed to evaluate the possible toxic effects of seperatedly or combined applied thiomersal and aluminum in SH-SY5Y cell line by comparing with the control group. The cytotoxic effects of thiomersal and aluminum were evaluated; inhibitory concentration 20 (IC20) was determined as 1.15 µM for thiomersal and 362 µM for aluminum. Afterwards, thiomersal and aluminum were applied to the cells separately and together at the dose of IC20 for 24 hours. Oxidative stress parameters, DNA damage, NRF2 protein levels, neurotransmitter levels (dopamine, norepinephrine) and dopamine transporter protein levels were measured after IC20 concentration of these compounds were applied for 24 hours. Intracellular reactive oxygen species (ROS) levels increased significantly in cells treated with aluminum and aluminum+thiomersal. Total GSH levels decreased in the aluminum administered group. Total antioxidant capacity (TAOC) and protein oxidation levels increased significantly in the aluminum-treated and aluminum+thiomersal- administered groups. Lipid peroxidation increased in a statistically significant way in the groups treated with aluminum and aluminum+thiomersal. NRF2 levels and DNA damage were found to be significantly higher in all treatment groups. While dopamine levels increased significantly in cells treated with thiomersal and aluminum+thiomersal, DAT levels were found to be higher in all experimental groups compared to the control. Norepinephrine levels did not change significantly in the experimental groups. These findings show that both thiomersal and aluminum can change the oxidant/antioxidant status in neuroblastoma cells and cause DNA damage. In addition, thiomersal and/or aluminum have a significant modifiying effect on dopamine and DAT in neuroblastoma cells. When a general evaluation is made, it can be stated that the changes observed in cells treated with aluminum + thiomersal are more pronounced. In some vaccines, including vaccines for influenza, both compounds are present although rarely. Therefore, care should be taken in vaccinations, especially in sensitive populations such as infants and children, and safer alternatives of thiomersal and aluminum compounds should be developed.