Fusarium toksinlerinden enniatinin toksik etkilerinde rol oynayan mekanizmalarının hücre kültüründe araştırılması
Investigation of the mechanisms involved in the toxic effects of enniatin, a fusarium toxins, in cell culture
- Tez No: 1017650
- Danışmanlar: PROF. DR. SİBEL ÖZDEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Farmasötik Toksikoloji, Pharmaceutical Toxicology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Farmasötik Toksikoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Enniatin B (ENN B), çeşitli Fusarium türleri tarafından üretilen, tahıl ve tahıl ürünlerinde yaygın görülen ve insan sağlığı için risk oluşturan, rutinde analiz edilmeyen ve yasal olarak düzenlenmeyen, ancak görülme sıklığına dair kanıtları hızla artan bir 'emerging' mikotoksindir. ENN B, iyonoforik özelliği ile hücresel iyon homeostazını bozarak mitokondriyal membran potansiyelini etkilemekte ve özellikle karaciğeri hedef almaktadır; ancak toksik etki mekanizması hala tam olarak aydınlatılamamıştır. Bu nedenle, doktora tez çalışmasında insan hepatokarsinoma hücresi olan HepG2 hücre dizisi üzerinde ENN B'nin mitokondriyal toksisite potansiyelinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. HepG2 hücrelerinde 24 saat uygulanan 0-100 µM ENN B maruziyeti sonucunda, MTT testi ile IC₅₀ değerinin 93,53 µM olduğu tespit edilmiştir. Mitokondriyal toksisite değerlendirmesi için HepG2 hücrelerine 24 saat boyunca 5, 10 ve 25 µM konsantrasyonlarında ENN B maruziyeti yapılmıştır. Hücre içi ATP seviyesinde ve mitokondriyal membran potansiyelinde 5, 10 ve 25 µM konsantrasyonlarda doza bağlı azalma olduğu bulunmuştur. Total mitokondri kütlesinde ise 25 µM konsantrasyonda 1,23 kat anlamlı olmayan artış gözlenmiştir. Flow sitometri kullanılarak yapılan reaktif oksijen türlerinin tayininde 5 ve 10 µM konsantrasyonlarda sırasıyla 1,27 ve 1,15 kat anlamlı artış gözlenmiştir. ENN B maruziyeti yapılan HepG2 hücrelerinde düşük konsantrasyonlarda minimal apoptotik değişiklik gözlenirken, 25 µM konsantrasyonda 13,84 kat artmış nekrotik hücre ölümü gözlenmiştir. Otofaji aktivitesinde tüm konsantrasyonlarda anlamlı artış tespit edilmiştir. 5, 10 ve 25 µM konsantrasyonlarda ENN B maruziyetinin mitokondriyal toksisitede rol alan genler (PINK1, PARKIN, p62, OPA1, MNF1, MNF2, LC3-II, DRP1), mitokondriyal biyogenez genleri (TFAM), antioksidan savunma genleri (Nrf2, SIRT3, SOD2) ve apoptoz ile ilişkili genlerin (Bax, Bcl-2, Cytochrome c, CASP3, p53, NFKB1) ekspresyon seviyelerini önemli ölçüde değiştirdiği gösterilmiştir. Mitokondriyal kalite kontrol genlerinin ekspresyonunun artması, ENN B'nin mitokondriyal toksisite üzerindeki etkisini göstermektedir. Doktora tez çalışmasından elde edilen sonuçlar ile ENN B'nin mitokondriyal toksisite üzerine etkilerinin ve PINK1/PARKIN-aracılı mitofaji mekanizmalarının aydınlatılması 'emerging' mikotoksinler açısından literatüre önemli bir katkı sağlanması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
Enniatin B (ENN B) is an emerging mycotoxin produced by various Fusarium species that is frequently detected in cereals and cereal-based products. Unlike regulated mycotoxins, ENN B is neither routinely analyzed nor subject to legal limits; nevertheless, evidence regarding its occurrence is rapidly accumulating, raising increasing concern for human health. Through its ionophoric properties, ENN B disrupts cellular ion homeostasis, thereby impairing mitochondrial membrane potential, with the liver representing a primary target organ. However, the precise mechanisms underlying its toxic effects remain to be fully elucidated. Accordingly, the present doctoral thesis aimed to evaluate the mitochondrial toxicity potential of ENN B in the HepG2 human hepatocarcinoma cell line. Exposure of HepG2 cells to ENN B at concentrations ranging from 0 to 100 µM for 24 hours yielded an IC₅₀ value of 93.53 µM as determined by the MTT assay. To assess mitochondrial toxicity, cells were subsequently treated with 5, 10, and 25 µM ENN B for 24 hours. Intracellular ATP levels and mitochondrial membrane potential exhibited concentration-dependent decreases at all tested concentrations. Total mitochondrial mass showed a 1.23-fold increase at 25 µM; however, this increase was not statistically significant.Flow cytometric analysis of reactive oxygen species (ROS) demonstrated significant increases of 1.27-fold and 1.15-fold following exposure to 5 and 10 µM ENN B, respectively. Minimal apoptotic alterations were observed at lower ENN B concentrations, whereas exposure to 25 µM resulted in a 13.84-fold increase in necrotic cell death. Autophagy activity was significantly elevated across all tested concentrations. Exposure to ENN B at 5, 10, and 25 µM significantly altered the expression levels of genes involved in mitochondrial toxicity and quality control (PINK1, PARKIN, p62, OPA1, MFN1, MFN2, LC3-II, DRP1), mitochondrial biogenesis (TFAM), antioxidant defense (Nrf2, SIRT3, SOD2), and apoptosis (Bax, Bcl-2, cytochrome c, CASP3, p53, NFKB1). The upregulation of mitochondrial quality control-related genes further substantiates the mitochondrial toxic potential of ENN B. The findings of this doctoral thesis are expected to make a significant contribution to the literature on emerging mycotoxins by elucidating the effects of ENN B on mitochondrial toxicity and shedding light on the underlying PINK1/PARKIN-mediated mitophagy mechanisms.
Benzer Tezler
- Fusarium toksinlerinden moniliforminin toksik etkilerinde rol oynayan mekanizmalarının hücre kültüründe araştırılması
Investigation of the mechanisms involved in the toxic effects of moniliformin, a fusarium toxins, in cell culture
ZEYNEP ÇİFTÇİ
Doktora
Türkçe
2025
Farmasötik Toksikolojiİstanbul ÜniversitesiFarmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİBEL ÖZDEN
- Mısır ve ürünlerinde prosesin fusarium toksinlerine etkisi
The effect of processing on fusarium toxins in corn and its products
EREN NUMANOĞLU
Doktora
Türkçe
2013
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMRAN UYGUN
- Kuru incirlerde küf florası ve aflatoksigenik küflerin saptanması
Başlık çevirisi yok
SİBEL BÜYÜKŞİRİN
- Mısır ve buğday tanelerinde oluşan mantarların ve toksinlerinin araştırılması
A study on the fungi and their toxins occuring on maize and wheat grains
NEVCİHAN POSLUOĞLU GÜRSOY
- Endofit fusarium türlerinden sekonder metabolit üretimi
Production of seconder metabolite from endophyte fusarium species
GÖZDE DURMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RENGİN ELTEM