Pestisit fluopyram'ın parkinson hastalığı ile bağlantısının araştırılması
Investigation of the relationship between the pesticide fluopyram and parkinson's disease
Yazar: HANAN WALEED MUHAMAD AL-SAMMARRAIE
Danışman: PROF. DR. NURTEN ÖZÇELİK
Süleyman Demirel Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Gen ifadesi = Gene expression ; Parkinson hastalığı = Parkinson disease ; Pestisitler = Pesticides ; Rotenon = Rotenone ; Tarım ilaçları = Pesticides

Özet:
Parkinson hastalığı (PH) titrek felç adı altında tanımlanmış olan nörodejeneratif bir
hastalıktır. Klinik olarak istirahat tremoru, dişli çark rijiditesi, bradikinezi ve postural
reflekslerde bozulma ile karakterizedir. Patolojik olarak beynin Substansiya nigra pars
kompakta (SNpc) bölgesindeki dopaminerjik nöronların kaybı ve α-sinüklein (α‑Syn)
proteinlerinin birikmesiyle oluşan Lewy cisimcikleri (LB) ile karakterizedir. PH'nın en büyük
risk faktörü Pestisitlerdir. Pestisit Rotenone (ROT) mitokondrial kompleks I inhibe ederek ve
oksidatif strese yol açarak in vivo ve in vitro koşullarda PH'ya neden olduğu tespit edilmiştir.
Pestisit Fluopyram (Flu) ise mitokondriyal kompleks II'yi inhibe ederek PH'ya yol açtığı
tahmin edilmektedir. Bu bağlamda ROT ile farelerde Parkinson modeli oluşturduk ve elde
edilen sonuçları Flu ile karşılaştırarak PH açısından değerlendirdik.
Çalışmamızda erkek ve dişi Swiss albino fareler kullanılarak ROT 2 mg/kg/gün, DMSO
ve Flu (0.5, 1 ve 2 mg/kg/gün) dozlar farelere günlük subkutan (SC) olarak uygulanmış ve
deney 21 günün sonunda sonlandırılmıştır. Değerlendirmelerde Motor Fonksiyon Testi,
Histokimyasal ve İmmunohistokimyasal Çalışmalar, Comet Metodu ve QRT-PCR yöntemi
kullanılmıştır. Sonuçlarımızda bütün gruplarda hayvan ağırlıklarında istatistiksel olarak anlamlı
bir değişiklik gözlemlenmemiştir. Motor fonksiyon testinde ROT grubunda anlamlı olarak
azalma görülürken, yüksek dozda uygulanan Flu değerinde de anlamlı olarak azalma tespit
edilmiştir. ROT ve Flu grubuna ait beyin dokuları incelendiğinde SN'de LB'leri gibi önemli
yapısal değişiklikler görülmüştür. α-β Syn ile işaretlemede ROT ve Flu grubuna ait beyin
dokuları incelendiğinde daha fazla miktarda pozitif işaretlenme gözlenirken TH ile
işaretlemede ise daha az miktarda pozitif işaretlenme gözlenmiştir. uygulanan ROT kan ve
beyin dokusunda DNA hasarına neden olduğu tespit edilmiştir. Flu dozuna bağlı olarak kan
dokusunda DNA hasarının arttığı tespit edilmiştir. Beyin doku sonuçlarına göre Flu uygulanan
gruplarda DNA hasarı gözlemlenmemiştir ROT uygulandığında SNCA mRNA ekspresyon
seviyelerini artırırken, TH ve DJ-1 mRNA ekspresyon seviyelerini azalttığı gözlemlenmiştir.
Flu ve ROT sonuçları karşılaştırıldığında, SNCA mRNA ekspresyon seviyeleri artmıştır fakat
anlamlı bulunmamıştır. TH ve DJ-1 mRNA ekspresyon seviyelerinin azalmış olduğu tespit
edildi ve ROT sonuçlarımızda farklar gözlemlendi. Sonuçlarımızda farelerde Flu dozuna bağlı
olarak PH fenotipinin indüklendiği görüldü. Flu ile özelikle yüksek dozlarda ve faklı yöntemler
ile daha fazla araştırılma yapılması önerilmektedir.

Abstract:
Parkinson's disease (PD) is a neurodegenerative disease defined as shaky stroke. It is
clinically characterized by; resting tremor, cogwheel rigidity, bradykinesia, and postural
reflex impairment. It is also pathologically characterized by Lewy bodies (LB) and formed
by the loss of dopaminergic neurons in the Substantia nigra pars compact (SNpc) region of
the brain and the accumulation of α-synuclein (α - Syn) proteins. Pesticides are the hugest
risk factor of PD. They cause the formation of PD. by using different mechanisms. They also
permanently disrupt the function of the electron transport complex (ETC) located in the
mitochondria. Researches show that the pesticide Rotenone (ROT) causes PD in vivo and in
vitro conditions by inhibiting mitochondrial complex I and causing oxidative stress.
Fluopyram (Flu) is a frequently used pesticide that causes mitochondrial toxicity like ROT.
When literature searched, it makes one think about a connection with PD. it seems that there
is no available study on Flu and PD. Flu is one of the fungicides utilized in Isparta city at a
high rate for all planting types. The Flu is a mitochondrial complex II inhibitor.The
inhibition of mitochondrial complexes is the main pathway in the PD mechanism, therefore
complex II inhibitor pesticide may lead to the same result. In this context, we created a
Parkinson model in mice with ROT and compare the result of Flu with this Rot to be sure
whether that lear to Parkinson or not. Swiss albino male and female mice were the testing
animals of our study. Positive control (ROT Parkinson model, 2 mg/kg/day), negative
control (Solvent only, DMSO), and Flu (0.5,1 and 2 mg/kg/day) were administrated to mice
daily doses subcutaneously (SC). The experiment got completed after 21 days. Motor
Function Test, Histochemical and Immunohistochemical Studies, Comet Method, and QRTPCR
were utilized in the study as well.
In our results, no statistically significant changes were observable in animal weights in all
groups. In the motor function test, a significant decrease in the ROT group was observable,
On the other hand, a significant decrease was detected specifically in the Flu value which
was applied at high doses. When the brain tissues that belong to the ROT and Flu tested
groups got examined, all-important structural changes such as LBs got observed in the SN.
When brain tissues belonging to ROT and Flu groups were examined in α-β Syn labeling,
more positive markings were observable. When the brain tissues belonging to the ROT and
Flu groups were examined in TH labeling, less positive markings were observed. ROT have
been found to cause DNA damage in blood and brain tissues. It has been determined that
groups with Flu applied in the brain not have DNA damage. ROT was observed to increase
SNCA mRNA expression levels while decreasing TH and DJ-1 mRNA expression levels.
Comparing the Flu and ROT results, SNCA mRNA expression levels increased but were not
significant. With the detection of decreased TH and DJ-1 mRNA expression levels,the
difference were shown in our ROT results The study results have proved that in mice Flu's
induce of PD phenotype depends on Flu doses. It is recommended to do more research with
Flu especially in high doses and with different methods.