Bazı nanopartiküllerin (SiO2, CuO, Fe2O3) in vıtro periferal insan lenfositlerinde genotoksik etkileri


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2015

Öğrenci: YASEMİN SAYGILI

Danışman: FATMA ÜNAL

Özet:

Bu çalışmada silika oksit (SiO2), bakır oksit (CuO) ve demir oksit (Fe2O3) nanopartiküllerinin (NP) insan lenfositlerinde in vitro genotoksik etkileri incelenmiştir. Öncelikle NP'lerin fiziksel ve kimyasal özellikleri geçirimli elektron mikroskobu (TEM), dinamik ışık saçılımı (DLS) ve zeta potansiyeli kullanılarak analiz edilmiştir. SiO2, CuO ve Fe2O3 NP'lerinin TEM'deki ortalama boyutlarının sırasıyla 98±5, 34±2 ve 21±1 nm, ortalama hidrodinamik çaplarının 709±9, 612±4 ve 202±7 nm ve zeta potansiyellerinin -31±1, -21±4 ve 37±0,2 mV olduğu belirlenmiştir. NP'lerin genotoksik etkileri kromozom anormalliği (KA), kardeş kromatit değişimi (KKD), mikronükleus (MN) ve comet testleri ile incelenmiştir. SiO2 için 10, 50, 250 ve 1000 μg/mL; CuO için 25, 50, 75 ve 100 μg/mL ve Fe2O3 için 39,062; 78,125; 156,25 ve 312,5 μg/mL'lik konsantrasyonlar kullanılmıştır. Her üç nanopartikül, hem 24 ve hem de 48 saatlik uygulamada, kromozom anormalliği frekansında artışa sebep olmuştur. Bu artış CuO NP'lerinde tüm konsantrasyonlarda, SiO2 NP'lerinde yüksek konsantrasyonlarda, Fe2O3 NP'lerinde en yüksek konsantrasyonda, kontrole kıyasla anlamlı düzeydedir. SiO2 ve CuO NP'leri, kardeş kromatit değişimini (KKD) her iki uygulama süresinde ve tüm konsantrasyonlarda kontrole kıyasla anlamlı düzeyde arttırmıştır. Fe2O3 NP'leri ise KKD sayısını genelde en yüksek konsantrasyonda önemli düzeyde arttırmıştır. Diğer taraftan tüm NP'ler mitotik indeksi yüksek konsantrasyonlarda anlamlı düzeyde azaltırken, nükleer bölünme indeksini ve replikasyon indeksini etkilememiştir. SiO2 NP'leri tüm konsantrasyonlarda (10 μg/mL hariç), CuO NP'leri en yüksek iki konsantrasyonda ve Fe2O3 NP'leri en yüksek konsantrasyonda MN frekansını kontrole kıyasla anlamlı düzeyde artırmıştır. SiO2 ve CuO NP'leri, comet testi ile değerlendirilen DNA kuyruk yoğunluğu ve kuyruk uzunluğunu, hem 2 ve hem de 3 saatlik uygulama süresinde, tüm konsantrasyonlarda anlamlı derecede arttırmıştır. Fe2O3 NP'leri 2 saatlik uygulamada, kuyruk uzunluğunu tüm konsantrasyonlarda, kuyruk yoğunluğunu ise en yüksek konsantrasyonda; 3 saatlik uygulamada hem kuyruk yoğunluğu ve hem de kuyruk uzunluğunu önemli derecede arttırmıştır. Bu sonuçlar SiO2, CuO ve Fe2O3 nanopartiküllerinin in vitro insan lenfositlerinde klastojenik, anojenik ve sitotoksik etkilerinin olduğunu göstermektedir. Toksisite sıralaması CuO ˃ SiO2 ˃ Fe2O3 şeklindedir.