Titanyum dioksit(TiO2), çinko oksit(ZnO) ve gümüş (Ag) nanopartiküllerinin TK-6 lenfoblast hücrelerindeki toksik etkilerinin belirlenmesi

Nanoteknolojik ürünler olan nano metal ve nano metal oksitler, pek çok tüketim ürününde çeşitli amaçlar ve durumlar için günümüzde çok fazla oranda kullanılmaktadır. Örneğin Çinko oksit (ZnO); boyacılık, deterjan ve antibakteriyel ürünlerde, lastik sanayi, kauçuk üretimi, kozmetik, çeşitli biyomedikal kremler, petrol ürünleri, seramik sektörü, cam ürünleri, kaplama endüstrisi gibi çok çeşitli alanlarda hammadde olarak kullanılırken, Gümüş (Ag); yazıcı mürekkeplerinde, fotoğraf endüstrisi, elektronik parçalar, bozuk para üretimi, süs eşyası ve takılar, alaşımlar, dişçilik ve su saflaştırma endüstrisinde kullanılmaktadır. Ayrıca elektronik, tıp, kimya alanında, yakıt üretimi ve katkı maddelerinde nanopartiküller olarak kullanılmaktadır. Titanyum dioksit (TiO2), kozmetik sanayisi, kişisel bakım ürünleri, güneş kremleri, diş macunları, boya ve gıda boyaları, elektronik ve fotokataliz için sensör yapımı, kağıt, plastik ve farmasötik tabletlerde yaygın şekilde kullanılan, doğal olarak toksik olmamasına rağmen, nanoebatlarda çok küçük boyutlu ve düşük çözünürlük özelliği bulundurmasından, çeşitli bitki ve hayvan hücrelerinde ve kültürdeki hücrelerde toksik etkili olabilen bir metal oksittir. Tüketimi hızla yaygınlaşan ve gittikçe farklılaşan bu ürünlerin, gerek kullanıldıktan sonra gerekse de üretim aşamasında nano aygıtlarca oluşan atıkları bilinçsiz bir şekilde çeşitli ortamlardan doğal ekosistemlere bırakabilmektedir. Oluşan bu nanokirlilik sonucu, yeryüzünde yaşayan organizmalar ve yapay olarak üretilmiş materyaller insan yapımı bu nanopartiküllere direkt ya da dolaylı olarak maruz kalabilmektedir. Havada yüzen bu maddeler, daha önce bu tür maddelere maruz kalmayan canlı türlerinin hücrelerine tutunabilirler ve hücresel düzeyde; proteinlerle, hücre membranlarıyla, DNA ve organeller ile iletişime geçebilirler. Ağır metallerin sitotoksik ve genotoksik etkileri kullanılan elemente göre değişiklik gösterebilir. Ancak temelde toksisite mekanizmaları direkt ve indirekt olmak üzere iki başlık altında toplanabilir. Etki olarak bakıldığında; membran yapı/fonksiyon değişimi, antioksidan enzimlere karışma, enerji metabolizmasında inhibisyon, DNA yapısında değişim ve stres genlerinin expresyonunun indüklenmesi ve bazı enzimatik aktivite etkilerinde önemli rol oynamaları örnek olarak verilebilir. Çinko Oksit Nanopartikülü (ZnONP), Gümüş Nanopartikülü (AgNP) ve Titanyum dioksit Nanopartikülü (TiO2NP) nün TK-6 lenfoblast hücreleriyle etkileşiminin incelendiği bu çalışmada, bu metallerin distile suda çözülebilen formları olan Çinko Oksit NP, Gümüş NP ve Titanyum dioksit NP kullanılmıştır. Çözücü olarak distile suyun tercih edilme nedeni, olası toksik etkilerin deney sonuçlarını etkileme olasılığının göz önünde bulundurulmasından kaynaklanmaktadır. Çalışma yönteminin amacı, laboratuvar ortamında inkübe edilmiş TK-6 lenfoblast hücrelerinin, çeşitli dozlarda nanopartikül ile muamele edilmesi sonucunda elde edilen preparatların değerlendirilmesi için çeşitli sitotoksik ve genotoksik (kromozom hasarı, mikronükleus, apoptotik ve mitotik indeks, hücre apoptozu vb.) hasarlarının tespitini in vitro ortamda sağlamaktır. Kullanılacak metallerin, farklı dozlarına karşılık gelen mikronükleus sıklıklarına regresyon analizi uygulanarak elde edilen doz-cevap eğrilerinden yararlanılarak, kullanılan nanopartiküllerin toksik doz seviyeleri incelenmiştir. Günümüzde pek çok kullanım yeri olan bu metal nanopartiküllerin toksik seviyelerinin insan lenfositleri üzerinde oluşturduğu hasarların çalışılması, bu partiküllerin insan sağlığı üzerindeki etkilerinin farklı açılardan değerlendirilmesine olanak sağlayacaktır. Bu çalışmada, insan kökenli TK-6 lenfoblast hücreleri kullanılmıştır. Her bir deney grubu için hücre flasklarına 5 ml de 1 x 106 tane olacak şekilde TK-6 hücreleri ekilmiştir. Kullanılacak her bir madde için 5 farklı doz belirlenmiş 1'er tane de kontrol grubu flaskı ekimi yapılmıştır. Her doz için 2000 binükleat (BN) hücre sayılmaya çalışılmış, genotoksik etkiler mikronükleus tekniği kullanılarak saptanmıştır. Hücrelere verilen kimyasal maddeler sonucunda oluşan mikronukleusların doz cevap eğrileri karşılaştırılmıştır. Kullanılan istatistik programı ile metallerin TK-6 hücrelerini etkileme oranları hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar,bu metaller ile yapılan diğer çalışmalar ile karşılaştırılmıştır. Doz olarak Çinko Oksit Nanopartikülü için 5,10,20,30 ve 50 µg/ml kullanılmıştır. Gümüş Nanopartikülü için 2.5,5,10,25 ve 50 µg/ml kullanılmıştır. Titanyum Dioksit nanopartikülü için ise 25,50,75,100 ve 125 µg/ml uygulanmıştır. Doz başına 2000 binükleat hücrenin sayıldığı bu çalışmada her bir doz, kendi kontrol grubuyla beraber regresyon analizi uygulanarak karşılaştırılmıştır. Tüm dozlar için proliferatif indeksler (Pİ) de ayrıca değerlendirilmiştir. Yapılan bu çalışma ile;Titanyum Dioksit Nanopartikülü (TiO2 NP) , Çinko Oksit Nanopartikülü (ZnONP) ve Gümüş Nanopartikülü (AgNP) için TK-6 lenfoblast hücrelerindeki genotoksik ve sitotoksik hasarları irdelenmiştir. Uygulanan dozlarda; TiO2NP ve AgNP nin artan dozlarla birlikte anlamlı bir hasar oluşturduğu, ZnO NP nin ise uygulanan dozlarda hücrelerde yeterli hasara ulaşmadığı regresyon analizi ile tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Mikronükleus, Çinko Oksit NP, Gümüş NP, Titanyum dioksit NP, Genotoksik hasar, Sitotoksik hasar