Altın nanopartiküllerde polimer kaplamanın oksidatif stres ve DNA hasarı üzerine etkileri
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanoteknoloji ve Nanotıp A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: GAMZE TİLBE ŞEN
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): BELMA GÜMÜŞEL
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Altın nanopartikülleri (Au NP), yüzeylerinin kolaylıkla işlevsel hale getirilebilmesi ve yakın infrared (NIR) bölgede ışığı absorblamaları gibi özellikleri nedeniyle biyolojik ve medikal uygulamalarda sıklıkla tercih edilir. Au NP özellikle izleme ve görüntüleme, biyo-algılama, gen, kanser tedavisi, fototermal tedavi ve ilaç taşınımı gibi farklı uygulamalarda kullanılır. Literatürdeki bazı çalışmaların sonuçları Au NP'lerin hücre içi oksidatif stresi artırabildiği ve DNA hasarına neden olabildiğine işaret etmektedir; ancak bu alandaki çalışmaların sonuçlarının çelişkili olduğu görülmektedir. Toksik etkilerinin azaltılabilmesi için Au NP'lerin yüzeysel özelliklerinin değiştirilmesi önerilmektedir. Bu amaçla, polietilenglikol (PEG) ve polietilenimin (PEI) kaplamalar kullanılabilir. PEG, nötr ve yüksek oranda hidrofiliktir; böylece Au NP'nin retikuloendotelyal sistem tarafından alımı ve spesifik protein adsorpsiyonunu önler; nanopartiküllerin vücutta dolaşım süresini uzatır. Aynı zamanda nanopartiküle kararlılık, biyouyumluluk ve çoklu işlevsellik gibi özellikler kazandırır. Diğer taraftan, PEI'nin de biyouyumlu olması nedeniyle Au NP'lerin kararlılık ve biyouyumluluğunu artırdığı bildirilmiştir. Ancak, literatürde Au NP'lerde yapılan bu değişikliklerin oksidatif stres üzerine olan etkileri detaylı olarak araştırıldığı bir çalışma bulunmamaktadır. Bu tez çalışmasının amacı Au NP'nin sitotoksisite, oksidan/antioksidan statü parametreleri ve DNA hasarı üzerine etkilerinin insan hepatoma hücreleri (HepG2) üzerinde detaylı olarak incelenmesi ve PEG ile PEI kaplamanın toksisite üzerindeki etkilerinin araştırılmasıdır. Bu amaçla, Au NP'leri (45 nm), PEG veya PEI (molekül ağırlığı 2000 ve 25000) ile kaplanmış; çalışma grupları kontrol, Au, Au-PEG, Au-PEI 2000 ve Au-PEI 25000 olarak belirlenmiştir. HepG2 hücrelerinin Au NP'lerinin farklı konsantrasyonlarına 24 saat inkübasyonunu takiben 3-(4,5-dimetiltiyazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolyum bromür (MTT) yöntemi ile tayin edilen yarım maksimal inhibitor konsantrasyon 50 (IC50) değerleri, Au, Au-PEG ve Au-PEI 2000 için sırasıyla 167 µg/ml, 257 µg/ml ve 198 µg/ml olarak belirlenmiştir. Au-PEI 25000 grubu için IC50 değeri belirlenmemiştir. Çalışma gruplarında, hücre içi reaktif oksijen türleri (ROS), antioksidan enzim aktiviteleri [glutatyon peroksidaz 1 (GPx1), katalaz (CAT), süperoksit dismutaz (SOD)]; total glutatyon (GSH), lipit peroksidasyonu ve protein oksidasyon düzeyleri ve DNA hasarı incelenmiştir. Au NP, HepG2 hücre hattında IC30 konsantrasyonda 24 saat maruziyeti sonucu hücre içi ROS düzeylerinde artışa neden olurken, incelenen diğer parametrelerde kontrol grubuna kıyasla anlamlı düzeyde bir farklılığa neden olmamıştır. Kaplama yapılan tüm gruplarda da hücre içi ROS düzeylerinin kontrol grubuna kıyasla önemli düzeyde arttığı gözlenmekle birlikte; incelenen diğer parametrelerde (protein oksidasyon düzeyleri hariç) Au-PEG grubunda Au grubuna kıyasla anlamlı bir farkın oluşmadığı belirlenmiştir. Au-PEI 2000 grubunda antioksidan enzim aktivitelerinde (SOD, GPx1) kontrol grubuna kıyasla önemli düzeyde artışların gözlendiği; Au-PEI 25000 grubunda ise, tüm oksidan/antioksidan statü parametrelerinde anlamlı düzeyde değişikliklerin oluştuğu belirlenmiştir. DNA baz hasarının bir göstergesi olan 8-hidroksi-2'-deoksiguanosin (8-OHdG) düzeylerinde tüm çalışma gruplarında kontrol grubuna kıyasla anlamlı bir farklılık saptanmamıştır. Çalışmanın sonuçları, IC30 dozunda Au NP'lerinin HepG2 hücre hattında oksidatif stres ve DNA hasarını önemli düzeyde etkilemediğini; PEG ile kaplamanın toksisite üzerinde bir etkisi olmadığını; ancak Au NP'lerini PEI ile (özellikle de PEI 25000 ile) kaplanmasının oksidatif stresi indükleyebileceğini düşündürmektedir.