Neonikotinoid grubu pestisitlerin üreme toksisitesinin In Vitro değerlendirmesi: Thiakloprid örneği
In Vitro assessment of the reproductive toxicity of neonicotinoid group pesticides: Thiacloprid example
Yazar: ŞEYMA APARI
Danışman: DOÇ. DR. MAHMUT FIRAT KENANOĞLU
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı / Farmasötik Toksikoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Farmasötik Toksikoloji = Pharmaceutical Toxicology

Özet:
Aparı, Ş. (2024). Neonicotinoid grubu pestisitlerin üreme toksisitesinin in vitro değerlendirmesi: Thiacloprid örneği. İstanbul Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Farmasötik Toksikoloji ABD. Yüksek Lisans. İstanbul. 
       Pestisitler, tarım ürünlerinde istenmeyen organizmaları yok etmede kullanılan doğal ve sentetik bileşiklerdir. Ancak bitkiyi zararlılara karşı korurken hedefi olmayan organizmalara da etki gösterebilir. Neonicotinoid grubunda yer alan ve sıklıkla kullanılan Thiacloprid'in üreme hücrelerini üzerine etkisi in vitro olarak araştırılmıştır. Bu amaçla fare Leydig (TM3) ve Sertoli (TM4) hücreleri üzerinde sitotoksisite, genotoksisite, apoptoz ve oksidatif stres indükleme potansiyeli değerlendirilmiştir. Ayrıca TM3 hücrelerde testosteron seviyeleri ölçülmüştür. 24 saatlik maruziyet sonucu sitotoksik etkisi değerleri NRU sonuçlarına göre TM3 hücrelerinde IC50 1795,82 µM 'dir TM4 hücrelerinde ise IC50 984,25 µM'tir, MTT testine göre IC50 değerleri TM3 ve TM4 hücrelerinde, sırayla 336,7 ve 1761,1 µM. Comet testi sonucuna göre kuyruktaki DNA yoğunluğu ortalama TM3 hücrelerinde 1,25-5,6 kat arasında iken TM4 hücrelerinde 7,94-9,69 kat arasındadır.  Apoptoz indükleme sonucunda TM3 hücrelerinde 500 µM konsantrasyonunda 1,85 kat artış, TM4 hücrelerinde 500 µM konsantrasyonunda 2,16 kat artış gözlenmiştir. Oksidatif hasar oluşturma değerlendirmesinde, ROS seviyeleri anlamlı bir şekilde artmamıştır. Bunula birlikte MDA, GSH  ve SOD seviyeleri anlamlı fakat doza bağlımla olmayan artış ve azalışlar göstermiştir.  TM3 hücrelerindeki testosteron seviyeleri ise maruziyet dozuna bağlı olarak azalma göstermiştir, en yüksek maruziyet grubunda (500 µM) yaklaşık %33,3 azalma tespit edilmiştir. Elde edilen bu sonuçlara göre Thiacloprid erkek üreme sistemine bir risk oluşturduğunu göstermektedir; Thiacloprid ve diğer neonicotinoid kullanımında gerekli önemlerin alınmasına dikkat çekileceğine inanılmaktadır.
Anahtar Kelimeler: Thiacloprid, TM3 ve TM4 hücreleri, İn vitro totoksisite, neonikotinoid, pestisit
Bu çalışma, İstanbul Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından desteklenmiştir. Proje No: 39938

Abstract:
Aparı, Ş. (2024). In vitro evaluation of reproductive toxicity of neonicotinoid pesticides: Example of Thiacloprid. İstanbul University, Institute of Health Science, Department of Pharmaceutical Toxicology. Master Thesis. Istanbul.
Pesticides are natural and synthetic compounds used to eliminate unwanted organisms in agricultural products. Thiacloprid is one of frequently used neonicotinoid pesticides, in the present thesis it's in vitro toxicity in mouse Leydig (TM3) and Sertoli (TM4) reproductive cells has been investigated. For this purpose, the cytotoxicity, genotoxicity, apoptosis, and oxidative stress induction potential were evaluated. Additionally, testosterone levels were measured in TM3 cells. After 24 hours of exposure, the cytotoxic effect values according to NRU results were IC50 1795.82 µM in TM3 cells and 984.25 µM in TM4 cells. According to the MTT assay, the IC50 values were 336.7 µM and 1761.1 µM in TM3 and TM4 cells, respectively. The Comet assay results showed that the DNA intensity in the tail was between 1.25- and 5.6-fold in TM3 cells and between 7.94- and 9.69- fold in TM4 cells, compared to the control groups. Upon induction of apoptosis, a 1.85-fold increase was observed in TM3 cells at a concentration of 500 µM, and a 2.16-fold increase was observed in TM4 cells at the same concentration. In the assessment of oxidative damage, ROS levels did not increase significantly. However, MDA, GSH, and SOD levels showed significant but non-dose-dependent increases and decreases. Testosterone levels in TM3 cells decreased in a dose-dependent manner, with approximately a 33.3% reduction in the highest exposure group (500 µM). These results indicate that Thiacloprid poses a risk to the male reproductive system; it is believed that necessary precautions should be taken in the use of Thiacloprid and other neonicotinoids.          
Keywords: Thiacloprid, TM3 and TM4 cells, In vitro toxicity, neonicotinoid, pesticide
The present work was supported by the Research Fund of Istanbul University. Project No. 39938