Manyetik rezonans görüntülemede kullanılan gadobutrol ve gadoversetamid etken maddelerinin insan periferal lenfositlerinde genotoksik etkisi
Genotoxic effects of gadobutrol and gadoversetamide active substances used in magnetic resonance imaging in human lymphocytes
Yazar: ECE DİMİCİ
Danışman: PROF. DR. FATMA ÜNAL
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
Bu çalışmada, manyetik rezonans görüntülemede kullanılan gadobutrol ve gadoversetamid etken maddelerinin insan lenfositlerinde in vitro genotoksik etkileri kromozom anormallikleri (KA), kardeş kromatit değişimi (KKD) ve mikronükleus (MN) testleri ile incelenmiştir. Her iki maddenin de beş farklı konsantrasyonu (7.000, 14.000, 28.000, 56.000 ve 112.000 μg/mL) kullanılmıştır. Her iki madde (çoğu konsantrasyonlarda), hem kromozom anormallikleri ve hem de KA/Hücre frekansında, negatif kontrole kıyasla artışa sebep olmuştur. Anormal hücre frekansındaki artış, hem 24 ve hem de 48 saatlik uygulamada, gadobutrolun 112.000 μg/mL ve gadoversetamidin bütün konsantrasyonlarında (7.000 μg/mL hariç) negatif kontrole kıyasla anlamlıdır. 24 saatlik uygulamada, KA/Hücre frekansındaki artış gadobutrolün 56.000 ve 112.000 μg/mL'lik konsantrasyonlarında, gadoversetamidin ise tüm konsantrasyonlarında (7.000 μg/mL hariç) istatistiksel açıdan anlamlıdır. 48 saatlik uygulamada, gadobutrol KA/Hücre düzeyinde anlamlı bir farklılık oluşturmazken, gadoversetamid, bütün konsantrasyonlarda (7.000 μg/mL hariç) anlamlı bir artış oluşturmuştur. KKD testinde, gadobutrolün 24 saatlik uygulamasında, tüm konsantrasyonlarda KKD/Hücre düzeyi artış göstermesine rağmen, negatif kontrole kıyasla sadece 112.000 μg/mL'de istatistiksel olarak anlamlıdır. Diğer taraftan, gadoversetamidin bütün konsantrasyonları (7.000 μg/mL hariç), KKD/Hücre düzeyinde anlamlı bir artış oluşturmuştur. 48 saatlik ugulamada, her iki kontrast ajan, KKD/Hücre düzeyinde artışa sebep olmuştur, fakat bu artışlar 56.000 ve 112.000 μg/mL'lik konsantrasyonlarda anlamlıdır. Ayrıca, gadoversetamidin 7.000 μg/mL'lik konsantrasyonu da KKD/Hücre sayısında anlamlı artış meydana getirmiştir.  Bunların tersine, her iki ajan, mitotik indeksi (Mİ) hem 24 ve hem de 48 saatte, 56.000 ve 112.000 μg/mL'de negatif kontrole kıyasla istatistiksel olarak düşürmüştür. 48 saatlik uygulamada, gadoversetamidin 7.000 μg/mL'lik konsantrasyonu da Mİ'i anlamlı düzeyde azaltmıştır. MN testinde, her iki maddenin bütün konsantrasyonları (gadoversetamid, 7.000 μg/mL hariç), negatif kontrole kıyasla MN frekansında artış oluşturmuştur. Fakat bu artış, sadece gadoversetamidin 112.000 μg/mL'lik konsantrasyonunda anlamlıdır. Bu kontrast ajanların hiçbir konsantrasyonu replikasyon indeksi ve nükleer bölünme indeksini anlamlı şekilde etkilememiştir. Bütün bu veriler, gadoversetamidin, gadobutrole kıyasla daha sitotoksik ve genotoksik potansiyele sahip olduğunu göstermiştir. Bununla beraber, bu kontrast ajanların genotoksik etkilerini tam olarak ortaya koyabilmek için daha detaylı in vitro ve in vivo araştırmaların yapılması gerekmektedir.

Abstract:
In this study, the genotoxic effects of gadobutrol and gadoversetamide, active substances used in magnetic resonance imaging (MRI), were investigated by chromosome aberrations (CA), sister chromatid exchange (SCE), and micronucleus (MN) tests. Human lymphocytes were treated with the same five different (7,000, 14,000, 28,000, 56,000, and 112,000 μg/mL) concentrations of both agents. Both substances led to an increase in abnormal cell and CA/Cell frequency (at most concentrations) compared to the negative control. However, at 24 h, increase in the frequency of aberration was statistically significant at 112,000 μg/mL for gadobutrol and at all the concentrations (except 7,000 μg/mL) for gadoversetamide. At 48 h treatment, the frequency of aberrations significantly increased at 112,000 μg/mL of gadobutrol and at all the concentrations (except 7,000 μg/mL) of gadoversetamide. In terms of CA/Cell frequency, at 24 h treatment, the increase was statistically significant compared to the negative control at 56.000 and 112,000 μg/mL of gadobutrol and 14,000, 28,000, 56,000, and 112,000 μg/mL of gadoversetamide. At 48 h treatment, while there was no statistically significant increase in CA/Cell for gadobutrol, all the concentrations (except 7,000 μg/mL) of gadoversetamide statistically increased the same parameter. In SCE assay, at 24 h treatment of gadobutrol, SCE/Cell increased in all the concentrations, but only the highest one was statistically significant compared to the negative control. On the other hand, all the concentrations (except 7,000 μg/mL) of gadoversetamide caused significant increase on SCE/Cell. At 48 h treatment, both agents led to an increase on SCE/Cell compared to control however only the two highest concentrations were statistically significant. In addition, SCE/Cell statistically increased at 7,000 μg/mL of gadoversetamide. In contrast, both active substances induced significant decrease on the mitotic index (MI) at 56,000 and 112,000 μg/mL concentrations compared to the negative control at both 24 and 48 hour applications. In addition, 7,000 μg/mL of gadoversetamide led to significant decrease in MI at 48 h. In the MN test, all the concentrations of both contrast agents (except 7,000 μg/mL of gadoversetamide) stimulated the frequency of MN formation compared to negative control, however, this increase was statistically significant only at 112,000 μg/mL of gadoversetamide. Any concentration of both contrast agents statistically affect the replication index and nuclear division index. All these results indicate that gadoversetamide has a stronger cytotoxic and genotoxic potential compared to gadobutrol in human lymphocytes. However, more comprehensive in vitro and in vivo examinations are required to determine the exact genotoxic effects of these substances.