İlaç ve kimyasalların spermatotoksik etkilerinin saptanmasında apoptotik modelin geliştirilmesi

Abstract

Biz kimyasalların toksikolojik sınıflandırılmalarında genotoksisite eşiği ve repro-toksisite eşiğinin insan hücrelerinde saptanarak belirtilmeleri gereğine inanıyoruz.Geliştirmeye çalıştığımız model önce kimyasalların farelerin spermatogenezinden sorumlu jerminal hücrelerinde apoptototik ölüme sebep oldukları konsentrasyonları saptamaktı. Bu modelin pratik zorlukları ile karşılaştık. İnsanın kimyasal maddelere duyarlılıklarını fareleri kullanarak saptamak gene bir ekstrapolasyonu gerektirecekti. İnsan fare değildi. Model olarak dönor kanlarının lökositlerinde söz konusu kimyasalların insan hücrelerinde apoptosisi (programlı hücre ölümünü) başlattıkları konsentrasyonları tesbit etmeye yöneldik. Apoptotik ölümü kriter olarak alışımızın nedeni DNA hasarını gideremeyen hücrelerin kimyasalları artık tolere edemedikleri ve ölüme gittikleri sınırları bize göstrebilecekleri içindi. Apoptotik ölüm ve nekrotik ölümü aynı anda görebilecek Annexin-V & Propidyum-iyodür yöntemini seçtik. Böylelikle insan hücreleri için sadece aoptototik hücre ölümünü başlattıkları sınırları değil hücrelerin nekrotik ölüm sınırlarınıda saptama olanağı elde edebilecektik.Örnek olarak seçtğimiz DES'in (sentetik-östrojen) insan hücreleri için nekrotik olduğu sınırları ve de Ftalosiyaninler adlı kimyasalların sadece apoptosisi uyardığı dozları saptadık. Modelimiz tekrarlanabilir sonuçlar veriyordu ve gerçekten toksisitesi çok düşük ve de repro-toksisitesi olmayan bir tarım ilacı olan 2,4,5-T ile çalıştığımız dozlarda apoptosis veya nekroz ihmal edilebilir düzeylerde düşükken, reprotokisitesi bilinen ve toksik olan bir tarım-ilacının (2,4 DB) da bizim test sistemimizle apoptosis ve nekrozu başlattığını gördük.Elde ettiğimiz orjinal bulgular şunlardı.1.İnsan hücreleri ile kimyasalların toksisite eşiklerini saptamada basit, ucuz, hızlı ve objektif bir imkanın olduğu gösterilmiştir.2.Hücre kültürü insan hücreleri ile de olsa laboratuar hücreleridir ve artık metabolizmaları çok değişmiştir. Bu çalışmada doğrudan dönor kanlarından alınacak 0.2 ml kanla bu çalışmanın yapılabileceği gösterilmiştir.3.Aynı çalışmada aynı maddenin hangi eşik değerlerde apoptoza hangi eşik değerlerde nekroza sebep olabileceğini bulmak mümkündür.4.Bu çalışma biyokimyasal toksikoloji alanında yeni bir vizyonu getirmektedir.5.Ayrıcada geliştirilen bu model ileride anti-karsinojenik maddelerin sitotoksisitesi içinde kullanılabilir.We assume that ın the toxicologic classification of chemicals, the genotoxicity and reprotoxicity thresholds must be indicated on the basis of values determined in human cells. In the model developed by us we first aimed to determine the concentrations of chemicals causing apoptosis in the germinal cells responsible for spermatogenesis of rats. The determination of sensitivity of human cells against chemicals by experiments conducted on rats would recuire additional extrapolation since the respose of a human being would be different than that of a rat. As a model, we directed our studies to determine the concentrations of chemicals concerned in the leucocytes of donor bloods which would start the apoptosois in human cells. We have chosen the apoptotic death as a criteria in this study because we would be able to see the limits of concentration at which the cells failing to repair the DNA damage would no longer tolerate the chemicals and would die. We have chosen the Annexin-V & Propidium Iodide Method which would enable us to observe both the apoptosis and necrotic death. We have determined the limits of concentration of DES (synthetic oestrogen) chosen as a sample in this study which would be necrotic for human cells and also the doses of chemicals named Phthalocyanines which would induce only apoptosis. 2,4,5-T (herbicide) known to have a very low toxicity and exhibiting no reprotoxicity, was at negligibly low levels of apoptosis inducing. But another herbicide, 2,4 DB known to be toxic and have reprotoxicity started apoptosis and necrosis in the system we employed. The original findings we obtained are as follows:1. Model is a simple, inexpensive, rapid and objective method in determining the toxicity thresholds of chemicals for human cells.2.. Such studies could be carried out using a 0.2 ml donor blood.3. It will be responsible to determine the threshold values of a chemical causing apoptosis and necrosis, in the same study.4. This study has brought a new vision to the field of biochemical toxicology.5. With the same model, it will be possible to show the cytotoxicities of anti-carcinogenic substances

    Similar works