Bazı kimyasalların klastojenik etkilerinin fare kemik iliği metafaz analizi ve mikronukleus testlerinde karşılaştırmalı olarak araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, ülkemizde özellikle meyve ve sebzelerdeki mantar hastalıklarına karşı kullanılan fungisitlerden fenarimol ve propamocarb bileşikleri ile çeşitli kanserlerin tedavisinde kullanılan gemcitabin ve topotekanın genotoksik etkileri belirlenmeye çalışılmıştır. Bu amaçla Svviss albiııo fare kemik iliğinde mikronukleus ve kromozom aberasyonu testleri gerçekleştirilmiştir. Çalışmada fenarimol bileşiği, mısır yağı ve glikol eter olmak üzere iki farklı solventte çözülerek glikol eter solventli grup hariç, 50, 100, 200 ve 400 mg/kg dozlarda i.p. olarak farelere enjekte edilmiştir. Yüksek toksisite sebebiyle glikol eter grubunda 400 mg/kg’lık doz uygulanamamıştır. Bu bileşik ile 24, 36 ve 48 saat muamele zamanlarında gerçekleştirilen fare kemik iliği mikronukleus testi ile 24 saat muamele sonunda gerçekleştirilen kromozom aberasyonu testlerinde fenarimol genotoksik etki göstermemiştir. Diğer fuııgisit propamocarb da 50, 100, 200 ve 400 mg/kg dozlarda i.p. olarak farelere uygulanmıştır. Bu bileşiğin uygulanan hiçbir dozunda ve uygulama zamanlarında fare kemik iliği mikronukleus ve kromozom aberasyonu testlerinde genotoksik etkileri gözlenememiştir. Kanser ilaçlarından gemcitabin, distile su ile çözülerek, 2, 4 ve 8 mg/kg dozlarda farelere i.p. yolla enjekte edilmiştir. Bu bileşiğin 24 36 ve 48 saat gibi farklı muamele zamanlarında ve belirtilen dozlarda uygulanması sonucunda gemcitabin, fare kemik iliğinde mikronukleuslu eritrosit oranını istatistiksel anlamlı olarak arttırmıştır. Ayrıca yapılan C bandlama ile gemcitabin muamelesi ile oluşan mikronukleusların tam bir kromozomdan değil kromozom parçalarından oluştuğu belirlenmiştir. Gemcitabin muamelesi ile polikromatik eritrositlerin norkromatik eritrositlere oranının doza bağımlı bir şekilde azalması bileşiğin kemik iliğindeki sitotoksik etkisini göstermektedir. Mikronukleus testinde elde edilen pozitif sonuca paralel olarak gemcitabin, 24 saatlik muamele sonucunda, fare kemik iliğinde izokromatid ve kromatid tipte kırık ile pulverize metafaz oranlarında doza bağımlı bir artışa sebep olmuştur. Aynı zamanda mitotik indeksin de doza bağımlı bir şekilde azaldığı gözlemiştir. Gemcitabinin 6 saatlik uygulamasından sonra yapılan kromozom aberasyon testinin sonucunda, bileşik hiçbir dozda kromozom aberasyon oranında artışa sebep olmamıştır. Buradan bileşiğin hücre siklusunun G2 fazında etkili olmadığı, ancak S fazına etkili olduğu anlaşılmaktadır. Diğer kanser ilacı topotekan da, distile suda çözülerek 0.6, 1.2 ve 1.8 mg/kg dozlarda farelere i.p. olarak uygulanmıştır. Topotekan uygulamasından 24, 36 ve 48 saat sonra fare kemik iliğinde mikronukleuslu eritrosit oranının doza bağımlı ve istatistiksel anlamlı olarak arttığı gözlenmiştir. Topotekan muamelesi ile oluşan mikronukleusların kromozom parçalarından oluştukları C bandlama ile belirlenmiştir. Topotekan ile muamele sonucunda polikroınatik eritrosit/norkromatik eritrosit oranı doza bağımlı bir şekilde azalırken, mitotik indeksin de buna paralel olarak azaldığı belirlenmiştir. Bileşik ile 24 saat muameleden sonra, kromatid tipte kırık, sentromersiz kromozom parçası ve pulverize metafaz oluşumu doza bağımlı olarak artış göstermiştir. Bileşiğin hücre siklusunun S safhası yanında G2 safhasında da etkili olduğu. 6 saatlik muameleden sonra oluşturduğu kromatid tipte aberasyonlar ve pulverize metafaz gibi kromozom hasarlarının doza bağımlı bir şekilde ve artış göstermesinden anlaşılmaktadır. Topotekanın mitozu inhibe edici etkisi 6 saat muamele sonunda da gözlenmiştir. Sonuç olarak çalışmamızda genotoksik etkileri belirlenmeye çalışılan fenarimol ve pıopamocarb fungisitlerinin in vivo fare kemik iliği mikronukleus ve kromozom aberasyonu testlerinde negatif sonuç verdikleri yani genotoksik etki göstermedikleri belirlenmiştir. Buna karşın kanser ilacı olan gemcitabin ve topotekan bileşiklerinin aynı test sistemlerinde pozitif sonuç verdikleri belirlenmiş ve in vivo memeli hücrelerinde önemli genotoksik etkilerinin olabileceği ortaya konmuştur.

In this study, we aimed to evaluate the genotoxic effects of fungicides fenarimol and propamocarb vvhich are used to protect crops froırı fungi and anticancer drugs gemcitabin and topotecan. For this reason, micronucleus and chromosomal aberration tests weıe carried out in bone marrow of Swiss-albino mice. Com oil and glycol ether solvents were used for fenarimol and mice were injected intraperitoneally with four dififerent doses o f fenarimol; 50, 100, 200 and 400 mg/kg. except glycol ether solvented group. In this last group, the dose of 400 mg/kg was not giveıı because of the toxicity. Fenarimol did not induce any significant increase in micronucleated erythrocytes after 24, 36 and 48 hour treatment and also did not increase the nuıııber o f chromosome aberrations significantly in both solvented groups. Other fungicide propamocarb was given to mice vvith four doses that we used for fenarimol. In our study, fungicide propamocarb was found non-genotoxic in the micronucleus test and chromosome aberration aııalyses in mouse bone marrow. The anticancer drug gemcitabin was dissolved in distilled water and mice were injected by tlıree doses (2, 4 and 8 mg/kg) of gemcitabine. This compound induced statistically significant increase in micronuclei frequency after 24, 36 and 48 hour treatment in mouse bone marrovv. After C banding of micronucleus slides, it was found that micronuclei induced by gemcitabine contain oııly acentric chromosome fragments. Gemcitabin is also cytotoxic because the PCE/NCE ratios was significantly reduce. Particularly chromatid and isochromatid type breaks and pulverisation was increased by gemcitabine and it dose dependently inhibits mitotic index in mice bone marrovv cells. İn contrast, after 6 hour treatment gemcitabine showed no genotoxic effect in mouse bone marrovv ıısiııg micronucleus and chromosome aberration test. So we conclude that this compound is effective in the S phase, but not in the G2 phase of celi cycle. Another anticancer drug topotecan was dissolved in distilled water and given at tlıree dififerent doses suclı as 0.6, 1.2 and 1.8 mg/kg to mice. After the 24, 36 and 48 hour treatment vvitlı topotecan it was observed that micronucleated erythrocytes increased dose dependently in a significant manner. İt was also determined that micronuclei induced by topotecan, include oııly aceııtric clıromosome fragments. Topotecan reduced PCE/NCE ratios dose dependently and \vas fouııd to be cytotoxic in nıouse bone ırıarrow celis. In parallel to this finding, tlıe mitotic index vvas inhibited by topotecan exposure after 24 and 6 lıour treatment time. Topotecan gave to rise the chromatid type breaks, aceııtric fragments and pulverisatioıı significantly for the 24 hour harvest time and also induced high level of chromatid type abeırations and pulverisations for the 6 hour harvest time. We suggested tlıat this compound is effective in the G2 and S phase of celi cycle. Consequently the fungicides fenarimol and propamocarb gave negative results in the used test systems and suspected as non-genotoxic agents. But aııticancer drugs gemcitabin and topotecan were positive in the same tests and these agents may be genotoxic in mammaliaıı cells in vivo.