Demir oksit (Fe2o3) nanopartiküllerinin Allium cepa'daki genotoksik etkisi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: DERYA KIZILKAYA

Danışman: Fatma Ünal

Özet:

Günümüz Demir oksit (Fe2O3) nanopartikülleri (NP) fiziksel ve kimyasal açıdan kararlı oldukları ve çevresel olarak güvenilir kabul edildikleri için özellikle klinik uygulamalarda yaygın şekilde kullanılmaktadır. Sahip oldukları özellikler nedeniyle manyetik rezonans görüntülemede (MRG) kontrast ajan olarak, hücre ayrıştırılmasında ve algılanmasında, hipertermia tedavisinde ve ilaç taşınmasında yaygın kullanım alanı bulmaya başlayan önemli partiküllerdir. Ayrıca güneş koruyucularında, kozmetik, elektrikli ev aletlerinde, gıda ürünlerinde, savunma ve tarımda da kullanılmaktadır. Son yıllarda yapılan bazı araştırmalar Fe2O3 NP’lerinin toksik ve özellikle genotoksik olabileceğini göstermektedir. Bu çalışmanın amacı, indikatör bir organizma olan Allium cepa kök ucu hücreleri kullanılarak Fe2O3 nanopartiküllerinin ve mikropartiküllerinin (MP) genotoksik etkilerini Allium ve comet testi ile incelemektir. Allium cepa kök uçları, Fe2O3 NP ve MP’lerinin 125, 250, 500 ve 750 µg/mL’lik konsantrasyonları ile 24, 48 ve 72 saat muamele edilerek Allium testi uygulanmıştır. Fe2O3’in hem nanopartikül hem de mikropartikülleri 24, 48 ve 72 saatlik uygulama sürelerinde, tüm konsantrasyonlarda Allium cepa hücrelerinde negatif kontrole kıyasla mitotik indekste anlamlı azalmaya neden olmuştur (24 saatlik NP uygulamasında 250 µg/mL ve 48 saatlik mikropartikül uygulamasında 125 µg/mL hariç). Diğer yandan, Fe2O3 nanopartikülleri tüm konsantrasyonlarda, üç farklı uygulama süresinde, Allium cepa kök ucu hücrelerinde mitotik anormalliklerin frekansını negatif kontrole kıyasla anlamlı şekilde artırırken (72 saatlik uygulamada, 125 µg/mL hariç), Fe2O3 mikropartikülleri sadece birkaç uygulamada anlamlı artış oluşturmuştur. Fe2O3 NP ve MP’leri Allium cepa hücrelerinde yapısı bozulmuş profaz, C-metafaz, yapışıklık, köprü ve yıldız anafaz gibi çeşitli mitotik anormalliklerin oluşmasına sebep olmuşlardır. Komet testinde, Fe2O3’in hem NP ve hem de MP’leri, bazı uygulamalarda A. cepa kök ucu hücrelerinde DNA hasarında anlamlı artışa sebep olmuştur. Bu sonuçlar, Fe2O3’in NP ve MP’lerinin yaklaşık aynı sitotoksik etkiye sebep olduğunu göstermiştir. Diğer yandan, Fe2O3 NP’lerinin klastojenik/genotoksik etkisinin Fe2O3 MP’lerinden daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Hep birlikte değerlendirildiğinde, bu araştırma her iki partikülün sitotoksik potansiyele sahip olduğunu, özellikle Fe2O3 NP’lerinin genotoksik etkili olduğunu ve sonuçta Fe2O3 NP’lerininin güvenli bir şekilde kullanılabilmesi için daha detaylı araştırmaların yapılması gerektiğini göstermiştir.