Çeşitli insektisitlerin, akciğer kanserinin gelişiminde potansiyel moleküler biyogöstergelerden
olan düzensiz promotor gen metilasyonu gibi moleküler değişimlere yol açabildiği ileri
sürülmektedir. Deltametrin ve thiakloprid karışım halinde tarımda yaygın olarak kullanılan
insektisitlerdir. Ancak bu insektisitlerin karışım halde kullanıldığında, insan akciğer
hücrelerindeki sitotoksik ve DNA hasarı ve tamiri üzerindeki etkilerinin araştırıldığı bir
çalışma bulunmamaktadır. Bu nedenle bu insektisitlerin insan akciğer hücrelerindeki (BEAS2B) sitotoksisitesi, DNA çift zincir kırıkları ve tamiri üzerindeki etkileri ilk kez bu çalışma ile
ortaya konulmuştur. Deltametrin ve thiakloprid karışımının Sitotoksisitesi; MTT ve
klonojenik testleri ile, DNA çift zincir kırıkları ve tamiri üzerindeki etkileri ise tümör
baskılayıcı protein olan p53 bağlayıcı protein-1 (53BP1) ve H2AX tipi histonun fosforilasyonu
ile oluşan γ-H2AX proteinlerinin oluşturdukları odakların immünofloresan yöntemi ile
belirlenmiştir.
Sitotoksisite deneylerinde akciğer epitel hücreleri 0.001 + 0.016 mM ve 0.166 + 2.5 mM
(deltametrin + thiakloprid) arasında toplam 10 farklı konsantrasyonda insektisit karışımı ile 24
ve 120 saatliğine muamele edilmiştir. Klonojenik test sonuçları, doz artışına bağlı olarak hem
24 hem de 120 saatlik maruziyetlerin hücre canlılığını azalttığını ve deltametrin ile thiakloprid
karışımının özellikle yüksek dozlarda sitotoksik olduğunu göstermiştir. Klonojenik test ile
uyumlu olarak MTT testinin sonuçları da bu insektisitlerin karışımlarının özellikle yüksek
dozlarda oldukça sitotoksik olduğunu ortaya koymuştur.
DNA çift zincir kırık hasarı oluşturma potansiyelini belirlemek için hücreler 0.011 + 0.160,
0.022 + 0.333 ve 0.044 + 0.666 mM konsantrasyonlarda deltametrin ve thiakloprid karışımı
ile muamele edilmiş ve γ-H2AX ile 53BP1 proteinlerinin oluşturduğu odaklar tespit edilmiştir.
24 saat sonunda orta ve yüksek konsantrasyonlarda, γ-H2AX odak oluşumunda kontrole göre
istatistiksel olarak önemli artışlar tespit edilmiştir. 53BP1 ve kolokalizasyon odakları ise
sadece en yüksek konsantrasyonda kontrolden önemli derecede farklı bulunmuştur. 120 saatlik
muamelede ise, hem γ-H2AX hem 53BP1, hem de kolokalizasyon odaklarının çözücü
kontrolle karşılaştırıldığında orta ve yüksek konsantrasyonlarda istatistiksel olarak önemli
ölçüde arttığı belirlenmiştir.
24 saatlik muamele sonrası etken maddelerin uzaklaştırılması ve hasarın onarımı için ekstra
24 saatlik iyileşme süresi tanınan hücrelerde tüm odaklar istatistiksel anlamda önemli olacak
şekilde düşüş göstermiştir. Ancak, 120 saatlik muamele sonrası tanınan 24 saatlik iyileşme
süresi en yüksek konsantrasyon için etkili olmamıştır. Çünkü en yüksek konsantrasyonda tüm
odaklar, çözücü kontrol ile kıyaslandığında istatistiksel olarak önemli ölçüde yüksek
bulunmuştur.
It has been stated that some insecticides can cause irregular gene promoter methylation which
is the potential molecular biomarkers in the development of lung cancer. Deltamethrin and
thiacloprid are widely used insecticides as mixture in agriculture. However, there is no report
about effects of these insecticides on cytotoxicity and DNA damage and repair in human lung
cells. Effects of these insecticides on cytotoxicity, DNA double-chain breaks and repair in
human lung epithelial cells (BEAS-2B) were demonstrated for the first time in this study. The
cytotoxicity of the mixture of deltamethrin and thiacloprid was determined by MTT and
clonogenic assays, while their effects on DNA double strand breaks and repair were
determined by immunofluorescence method by counting the foci of tumor suppressor protein
p53-binding protein-1 (53BP1) and γ-H2AX proteins formed by phosphorylation of H2AX
histone.
The lung epithelial cells were treated with mixtures of insecticides at 10 different
concentrations between 0.001 + 0.016 mM and 0.166 + 2.5 mM (deltamethrin + thiacloprid)
for 24 and 120 hours in cytotoxicity experiments. Clonogenic assay results have shown that
both 24- and 120-hour treatments decreased the cell viability in a concentration-dependent
manner and mixture of deltamethrin and thiacloprid was cytotoxic, especially at the higher
concentrations. Consistent with the clonogenic test, the results of the MTT assay also showed
that the mixture of these insecticides were highly cytotoxic at higher concentrations.
The cells were treated with mixture of deltamethrin and thiacloprid at concentrations of 0.011
+ 0.160, 0.022 + 0.333 and 0.044 + 0.666 mM to determine the DNA double-chain breaks,
and foci formed by γ-H2AX and 53BP1 proteins were detected. Statistically significant
increases were observed in γ-H2AX foci formation at medium and high concentrations
compared to control after 24 hours’ treatment. 53BP1 and colocalization foci were only
significant at the highest concentration. All foci of γ-H2AX and 53BP1 and colocalization
increased statistically significantly at medium and high concentrations in 120 hours’ treatment
compared to control.
After 24 hours of treatment, all foci decreased statistically significant in cells that were given
an extra 24-hour recovery period for removal of the insecticides and repair of the damage.
However, the 24-hour recovery period after 120 hours of treatment was not effective for the
highest concentration. Because all foci at the highest concentration were statistically
significantly higher compared to control.
