Fulleren nanopartiküllerinin radyasyona maruz bırakılan A549 insan akciğer epitel hücreleri üzerindeki koruyucu etkilerinin mikronükleus ve gH2AX fokus testleri kullanılarak araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, fullerenol nanopartiküllerinin radyasyona maruz bırakılan A549 insan akciğer epitel hücreleri üzerindeki koruyucu etkileri sitokinez bloke mikronükleus ve gH2AX fokus testleri kullanılarak araştırılmıştır.Çalışmamızda fullerenol ve radyasyonun tek başlarına oluşturdukları sitotoksik etkilerin belirlenmesi amacıyla klonojenik test uygulanmıştır. Çeşitli dozlarda fullerenol (10 1600 µg/L) ve radyasyona (0,5 8 Gy) maruz bırakılan A549 hücrelerinde hayatta kalış eğrileri hazırlanmıştır. Klonojenik test sonuçlarına göre fullerenol konsantrasyonları (100, 200, 400 µg/L) ve radyasyon dozları (1 Gy ve 2 Gy) belirlenmiştir.Genotoksisitenin belirlenmesi için kromozomal kırıkları gösteren mikronükleus (MN) ve çift iplik DNA kırıklarını gösteren gH2AX fokus testleri kullanılmıştır. Genotoksisite testleri sonucunda fullerenolün test edilen konsantrasyonlarda herhangi bir toksik etkiye yol açmadığı belirlenmiştir. Radyasyonun ise 1 Gy ve 2 Gy dozlarda hem MN hem de hücre başına düşen ortalama gH2AX fokus sayısını anlamlı düzeyde arttırdığı belirlenmiştir.Kombine uygulamalarda hücreler 1 Gy ve 2 Gy radyasyona maruz bırakılmadan 1 saat ve 24 saat önce 100, 200 ve 400 µg/L'lik konsantrasyonlardaki fullerenol ile muamele edilmişlerdir. Elde ettiğimiz bulgular radyasyona maruz bırakılmadan önce fullerenol uygulanması durumunda A549 hücrelerinde hem sitotoksik hem de genotoksik etkilerde anlamlı düzeylerde azalmalar olduğunu göstermiştir. Radyasyondan koruma etkisinin 24 saatlik fullerenol uygulamasında daha güçlü olduğu belirlenmiştir. Elde ettiğimiz bulgular fullerenol nanopartiküllerinin radyasyon ile indüklenmiş serbest radikallerin neden olduğu sitotoksisite ve genotoksisiteye karşı koruyucu etki potansiyelini ortaya koymuştur.

The aim of this study was to investigate the protective effects of fullerenol nanoparticles on irradiated A549 human lung epithelium cells using cytokinesis-block micronucleus and gH2AX foci assays.In this study, clonogenic assay was carried out to determine the cytotoxic effects of fullerenol and radiation seperately. Surviving fraction curves of A549 cells which treated with various concentrations of fullerenol (10 1600 µg/L) and exposed to radiation doses (0,5 8 Gy) were drawn. Based on the clonogenic assay results, fullerenol concentrations (100, 200 and 400 µg/L) and radiation doses (1 Gy and 2 Gy) were established to use in genotoxicity assays.Micronucleus (MN) assay detecting chromosomal breaks and gH2AX foci assay indicating double strand DNA breaks (DSB) were used to determine genotoxicity. Results of the genotoxicity assays represented that tested concentrations of fullerenol didnt cause any toxic effect. On the other hand 1 Gy and 2 Gy radiation doses induced both MN frequency and average number of gH2AX focus per cell significantly.In the combine test groups, cells were treated with 100, 200 ve 400 µg/L fullerenol during 1 and 24 hours before exposure to 1 Gy and 2 Gy irradiation. Results of the assays indicated that fullerenol treatment prior to irradiation decreased both cytotoxic and genotoxic effects in A549 cells significantly. Fullerenol treatment during 24 hours prior to irradiation exhibited a stronger radioprotection effect. Our findings demonstrate the protective effect potential of fullerenol nanoparticles against cytotoxicity and genotoxicity that caused by radiation induced free radicals.