Titanyum dioksit ve Çinko oksit nanopartiküllerinin in vitro insan lenfositlerindeki genotoksik etkilerinin incelenmesi

Bu çalışmada kullanılan titanyum dioksit nanopartikülleri (TiO2 NP) ve çinko oksit nanopartiküllerinin (ZnO NP) taramalı elektron mikroskobunda küresel yapıda ve 10-300 nm arasında değişen partiküller içerdiği gözlenmiştir. Bu nanopartiküllerin, dinamik ışık saçılımı ile negatif elektrik yüklü ve ortalama hidrodinamik çaplarının TiO2 NP'nde 804,30±15,06 nm, ZnO NP'nde ise 495,80±51,15 nm ebatlarında olduğu tespit edilmiştir. Genotoksik etkilerin değerlendirilmesi için TiO2 NP'nin 20, 40, 60, 80 ve 100 µg/ml'lik, ZnO NP'nin 1, 5, 10, 20 ve 30 µg/ml'lik konsantrasyonları kullanılmıştır. TiO2 NP kromozom anormallikleri (KA) frekansını 24 saatlik uygulamada en düşük iki konsantrasyonda (20 ve 40 ?g/ml) önemli düzeyde artırmış, 48 saatlik uygulamada ise önemli bir artış oluşturmamıştır. ZnO NP, KA frekansını 24 saatlik uygulamada en yüksek iki konsantrasyonda (20 ve 30 ?g/ml), 48 saatlik uygulamada ise tüm konsantrasyonlarda önemli düzeyde artmıştır. TiO2 NP kardeş kromatid değişimi (KKD) frekansını her iki uygulama süresinde de negatif kontrole göre önemli düzeyde artırmıştır. Bu artışlar çözücü kontrol ile kıyaslandığında, 24 saatlik uygulamada 20, 60 ve 100 µg/ml'lik, 48 saatlik uygulamada ise 20, 60, 80 ve 100 µg/ml'lik konsantrasyonlarda anlamlıdır. ZnO NP, KKD frekansını her iki uygulama süresinde de doza bağlı olarak artırmıştır. Bu artış 24 saatlik muamelede en yüksek üç dozda, 48 saatlik uygulamada ise en yüksek iki dozda anlamlıdır. TiO2 NP, mikronükleus (MN) frekansında en düşük üç konsantrasyonda anlamlı olmayan bir artış oluşturmuştur. ZnO NP MN frekansını tüm konsantrasyonlarda artırmıştır, fakat bu artış en yüksek iki konsantrasyonda (20 and 30 ?g/ml) anlamlıdır. TiO2 NP 24 saatlik uygulamada mitotik indeksi kontrole göre düşürmüştür, ancak bu düşüş 60 ve 80 µg/ml'lik konsantrasyonlarda anlamlıdır. TiO2 NP 48 saatlik uygulamada mitotik indekste önemli bir değişikliğe sebep olmamıştır. ZnO NP, mitotik indeksi her iki uygulama süresinde de düşürmüştür. Bu düşüş 24 saatlik uygulamada 5, 10 ve 30 µg/ml'lik konsantrasyonlarda, 48 saatlik uygulamada 30 µg/ml'lik konsantrasyonda anlamlıdır. TiO2 NP, replikasyon indeksi üzerinde önemli bir etki göstermez iken, ZnO NP, her iki uygulama süresinde de en yüksek konsantrasyonda (30 µg/ml) anlamlı olmayan bir azalmaya sebep olmuştur. TiO2 NP ve ZnO NP, nükleer bölünme indeksini etkilememiştir. TiO2 NP kuyruk uzunluğunda en yüksek konsantrasyonda (100 µg/ml) kontrole göre anlamlı bir artışa sebep olmuştur, fakat kuyruk yoğunluğu ve kuyruk momenti üzerinde önemli bir etki göstermemiştir. ZnO NP uygulaması ile kuyruk yoğunluğu en yüksek konsantrasyonda önemli düzeyde azalmıştır. Kuyruk yoğunluğu ve kuyruk momenti benzer artış ve azalışlar gösterirken, kuyruk uzunluğu ZnO NP'nin 5 ve 20 µg/ml'lik konsantrasyonlarında önemli ölçüde artmıştır. Bu sonuçlar, TiO2 NP'lerinin nisbeten zayıf bir genotoksik etkiye sahip olduğunu, bunun aksine ZnO NP'nin yüksek konsantrasyonlarda hem güçlü bir genotoksik etkiye ve hem de sitotoksik etkiye sahip olduğunu göstermektedir.