Anne karnında maruz kalınan bazı ilaçların endokrin ve obezojenik etki potansiyellerinin araştırılması
Evaluation of endocrine disrupting and obesogenic potential of pharmaceuticals that are exposed in utero
Yazar: BITA ENTEZARI
Danışman: PROF. DR. HANDE GÜRER ORHAN
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Farmasötik Toksikoloji = Pharmaceutical Toxicology
Dizin: Asetaminofen = Acetaminophen ; Endokrin sistem = Endocrine system ; Metildopa = Methyldopa ; Obezite = Obesity ; Pantoprazol = Pantoprazole ; İndometazin = Indomethacin

Özet:
Günümüzde endüstriyel kimyasalların kullanımının artması ile insanlar günlük
hayatlarında çok düşük dozlarda bile olsa birçok kimyasala maruz kalabilmektedirler.
Bu kimyasalların bir kısmı endokrin sistem ile etkileşerek advers etkilere yol açmakta
ve "endokrin bozucu" (EB) olarak adlandırılmaktadır. EB'lerin bir endokrin organ
olarak da bilinen adipoz dokuda çeşitli mekanizmalarla metabolik süreçler ile
etkileşerek obeziteye yol açabilecekleri ve potansiyel "obezojen" olabilecekleri de son
yıllarda yapılan çalışmalarla gösterilmiştir. Endüstriyel kimyasalların yanısıra
terapötik etki amacıyla kullanılan farmasötikler de çeşitli advers etkilere neden
olabilmektedir. Bunlar arasında dietilstilbestrol (DES) EB ve obezojenik etkisi
bakımından en iyi tanımlanmış ilaçtır. Bununla birlikte literatürde, özellikle fetal
dönemde farmasötiklere maruziyet sonucu, EB ve obezojenik advers etki oluşumunun
araştırılmasına yönelik kısıtlı çalışma bulunmaktadır. Bu gerçekten hareketle ve dünya
genelinde bebeklik/çocukluk dönemi obezite vakalarında görülen ciddi artışı da
dikkate alarak bu tez çalışmasında gebelik sürecinde güvenle veya yarar/zarar oranı
gözetilerek reçete edilen parasetamol, indometazin, alfa-metildopa ve pantoprazolün
olası EB ve adipojenik/lipojenik etki potansiyelleri ve mekanizmalarının in vitro
olarak araştırılması hedeflenmiştir.
Endokrin bozucu etkilerin belirlenmesi amacıyla ilaçların aromataz inhibitör, östrojen
reseptörü (ER) agonist/antagonist ve steroidojenez inhibitör/indükleyici etkileri
araştırılmıştır. Adipojenik/lipojenik etkilerin belirlenmesi amacıyla ilaçların lipit
birikimi, adiponektin düzeyi, gliserol-3-fosfat dehidrojenaz (G3PDH) aktivitesi,
adipojenik/lipojenik gen ve proteinlerin ekspresyonu üzerine etkileri araştırılmıştır.
Çalışmada ilaçların maternal ve fetal Cmax değerlerini de kapsayacak
konsantrasyonlarda çalışılmıştır.
Parasetamol ve indometazinin yüksek konsantrasyonlarında doz bağımlı bir şekilde
aromataz aktivitesinde inhibisyona yol açtıkları gözlenmiştir. ER agonist etki
bakımından indometazinin bifazik etki gösterdiği, alfa-metildopanın ise sadece düşük
konsantrasyonlarında hücre proliferasyonunu arttırdığı görülmüştür. İlaçlar arasında
sadece pantoprazolün ER antagonist etkili olduğu gözlenmiştir. Steroidojenez yolağı
IV
üzerine etkileri değerlendirildiğinde parasetamol, indometazin ve pantoprazolün
özellikle en yüksek konsantrasyonlarında östradiol düzeylerinde artışa yol açtığı
saptanmış, parasetamolün test edilen tüm konsantrasyonlarında ise testosteron
düzeyini anlamlı derecede azalttığı görülmüştür. Alfa-metildopanın ise aksine tüm
konsantrasyonlarında östradiol düzeylerinde artışa yol açtığı ve muhtemelen bu
etkisini aromataz indüksiyonu aracılığıyla gösterdiği düşünülmüştür.
Adipojenik/lipojenik etki potansiyelleri değerlendirildiğinde ise indometazinin doz
bağımlı şekilde, pantoprazolün ise en yüksek konsantrasyonlarında lipit birikimini
arttırdıkları görülmüş, indometazinin bu etkisinde G3PDH enzim aktivitesini
arttırmasının da rolü olabileceği görülmüştür. Bu iki ilacın adiponektin düzeyinde de
artışa yol açtıkları ve bunun iki ilaçta da gözlenen adipojenez sürecinin
stimülasyonunda rol oynamış olabileceği düşünülmüştür. Test edilen tüm ilaçların bazı
adipojenik/lipojenik transkripsiyonel faktörlerin gen ve/veya protein ekspresyonunu
değiştirdiği görülmüş, bu durum fetal dönemde metabolik süreçlerin bozulmasına yol
açabilecekleri şeklinde yorumlanmıştır.
Sonuç olarak tez çalışmamız kapsamında gebeler tarafından sıkça kullanılan dört
ilacın farklı mekanizmalar ile EB ve/ veya adipojenik/lipojenik etki potansiyellerinin
olabileceği in vitro olarak gösterilmiş ve bu etkilerin mekanizması aydınlatılmaya
çalışılmıştır. Bu ilaçların, özellikle anne karnında maruziyete bağlı olarak ileri
yaşlarda üreme fonksiyon bozukluğu ve/veya obeziteye neden olma potansiyelleri in
vivo ve epidemiyolojik çalışmalarla araştırılmalıdır.

Abstract:
With the increase in the use of industrial chemicals, humans can be exposed to many
chemicals in their daily lives, even at low doses. Some of these chemicals that cause
adverse effects by interacting with endocrine functions, are called "endocrine
disruptors" (EDs). Recent studies have shown that EDs may act as potential
"obesogens" and cause obesity by interacting with various mechanisms and metabolic
processes in adipose tissue, which is also known as an endocrine organ. In addition to
industrial chemicals, pharmaceuticals can cause endocrine disrupting and obesogenic
effects as unintended adverse effects. Diethylstilbestrol (DES) is the best defined
pharmaceutical for its endocrine disrupting and adipogenic effects. However, there are
limited studies that evaluate the endocrine disrupting and obesogenic adverse effects
of pharmaceuticals used during pregnancy.
Based on this information the present study aimed to investigate in vitro possible
endocrine disrupting and adipogenic/lipogenic potential of several pharmaceuticals
that are prescribed safely during pregnancy, namely paracetamol, indomethacin,
alpha-methyldopa and pantoprazole. In order to determine the endocrine disrupting
effects aromatase inhibitor, estrogen receptor (ER) agonistic/antagonistic and
steroidogenesis inhibitor/inducer effects of the pharmaceuticals were investigated. To
determine the adipogenic/lipogenic effects, the effects of pharmaceuticals on lipid
accumulation, adiponectin level, glycerol-3-phosphate dehydrogenase (G3PDH)
activity, and expression of adipogenic genes and proteins were investigated. The range
of concentrations of the pharmaceuticals were used at the maternal and fetal Cmax
values.
Paracetamol and indomethacin observed to inhibit aromatase activity in a dosedependent
manner at their higher tested concentrations.
In terms of ER agonistic effect, indomethacin showed a biphasic effect, while alphamethyldopa
increased cell proliferation only at its low concentrations. Among the
tested pharmaceuticals, only pantoprazole had ER antagonistic effect. Considering the
effects of pharmaceuticals on steroidogenesis pathway, paracetamol, indomethacin,
and pantoprazole increased estradiol levels, while paracetamol significantly decreased
testosterone levels at all tested concentrations in H295R cells.
VI
On the contrary, alpha-methyldopa increased estradiol levels at all tested
concentrations and it was thought to exert this effect through aromatase induction in
the steroidogenesis pathway.
In terms of adipogenic/lipogenic effect, lipid accumulation was increased with
indomethacin dose dependently which can be as a result of increase in G3PDH activity,
and pantoprazole at the highest concentration. These two pharmaceuticals also
increased adiponectin levels and this was thaught to play a role in the stimulation of
the adipogenesis pathway observed with both pharmaceuticals. Moreover, all tested
pharmaceuticals altered the gene and/or protein expression of some
adipogenic/lipogenic transcriptional factors, which may lead to disruption of
metabolic processes in the fetal period.
In conclusion, all four drugs may have potential EB and/or adipogenic/lipogenic
effects through different mechanisms, which were tried to be elucidated with different
in vitro studies.
The potential of these pharmaceuticals to cause reproductive dysfunction and/or
obesity later in life, especially as a result of in utero exposure, should be investigated
by further in vivo and epidemiological studies.