Deltametrin (DEL) ve thiakloprid (THİA) karışımı, tarımda yaygın olarak kullanılan
etkili bir insektisit formülasyonudur. Bu tip insektisitlerin; heterozigotluk kaybı, gen
mutasyonları ve akciğer kanserinin gelişiminde potansiyel moleküler biyogöstergelerden
olan düzensiz promotor gen metilasyonu gibi moleküler değişimlere yol açabildiği ileri
sürülmektedir. Ayrıca, in vitro ve in vivo araştırmalarda DEL’in reaktif oksijen türleri ve
serbest radikallerin oluşumunu artırdığı ve antioksidan enzim seviyelerinin düşmesine yol
açtığı bildirilmiştir. THİA’in de dahil olduğu neonikotinoit sınıfından insektisitlerin zebra
balığı, fare ve sıçanda oksidatif strese ve DNA hasarına sebebiyet verdiği rapor edilmiştir.
Reaktif oksijen türleri ve serbest radikaller ile antioksidanlar arasındaki dengenin bozulduğu
oksidatif strese maruz kalan hücrelerde DNA ve genom etkilenmektedir, bu şekilde hücre
DNA’sının yapısını değiştirebilen ROS genotoksisiteyi tetikleyerek kanser öncüsü olarak iş
görür. Bu şekilde etkilenmiş hücrede, hücre bölünmesinin ve yeni hücrelerde normal
kromozom dağılımının yanı sıra DNA kırıklarının sebep olduğu kromozom morfoloji
değişimlerinin önlenemediği durumlarda; genomik kararsızlık, neoplastik
transformasyon ve kanser gelişimi gözlenebilmektedir.
Çalışmamızda kullanılması planlanan karışım halindeki DEL ve THİA insektisit
kombinasyonunun insan akciğer fibroblast hücrelerinde (hTERT WHTBF-6) 24, 48 ve 72
saatlik uygulamaları sonucu hücre canlılığına ve oksidatif strese etkisi incelenmiştir.
İnsektisit karışımının sitotoksik etkisi, canlı ve prolifere hücrelerin tespitini sağlayan,
mitokondriyal aktivite bazlı MTT testi ile, oksidatif stres üzerindeki etkileri ise
hücrelerin redükte glutatyon (GSH) seviyeleri ve hücrelerde reaktif oksijen türlerinin
oluşumunu artıran lipit peroksidasyonunun bir ürünü olan malondialdehit (MDA)
seviyelerinin ölçülmesiyle belirlenmiştir.
İnsektisit karışımının deneyde kullanılacak dozlarının belirlenmesi ve hTERT
WHTBF-6 hücre hattı için IC50 değerinin belirlenmesi amacıyla 0.50+7.5,
1.25+18.75, 2.50+37.5, 5+75, 12.5+187.5, 25+375, 50+750, 100+1500, 150+2250,
200+3000 μM’lık (sırasıyla DEL+THİA) 10 dozluk bir skala ile mtt testi
gerçekleştirilmiştir. Bu deneyler sonucunda, 72 saat ugulamada IC50 değerleri
deltametrin için 32 μM ve thiakloprid için 481 μM olarak belirlenmiştir. Ayrıca bu
testler sonucu belirlenen insektisit karışımının 2.50+37.5, 5+75, 12.5+187.5, 25+375
μM’lık 4 dozu mtt, gsh ve mda testlerinde kullanılmıştır. Bu testler WHTBF-6 insan
III
akciğer fibroblastlarında S9 karaciğer fraksiyonunun varlığında ve yokluğunda
uygulanmıştır. Deney verileri, deltametrin ve thiakloprid insektisit karışımlarının
WHTBF-6 hücre hattında ve kullanılan deney şartlarında sitotoksik etki gösterdiğini
ayrıca insektisit karışımının malondialdehit miktarını artırdığını ve glutatyon
seviyesini düşürdüğünü, böylece hücrelerin oksidatif strese maruz kaldığını ortaya
koymuştur.,The mixture of deltamethrin (DEL) and thiacloprid (THIA) is an effective insecticide
formulation commonly used in agriculture. It's been claimed that these kinds of
insecticide can lead to molecular changes such as loss of heterozygosity, gene
mutations, and irregular gene methylation of the promoter, a potential molecular
biomarker in the development of lung cancer. In addition, it has been reported that in
vitro, and in vivo studies, DEL increases the formation of reactive oxygen species
and free radicals and causes decreasing on antioxidant enzyme levels. Insecticides,
the Neonicotinoid class that Thiacloprid is involved in, have been reported to cause
oxidative stress and DNA damage in zebrafish, mice, and rats.
In the cells, exposed to oxidative stress where the balance is disrupted between
reactive oxygen species and free radicals and antioxidants, DNA and genome are
affected, thereby ROS acts as a cancer precursor by triggering genotoxicity, which
can alter the structure of the DNA. In such an affected cell, in case cell division and
normal chromosome distribution in new cells as well as chromosome morphology
changes caused by DNA fractures cannot be prevented, genomic instability,
neoplastic transformation, and cancer development can be observed.
The effects on cell viability and oxidative stress of DEL and THIA insecticide
combination which are planned to be used in our study were investigated after 24,
48, and 72 hours of administration in human lung fibroblast cells (hTERT WHTBF-
6). While the effects of the insecticide mixture on oxidative stress were determined
by measuring the reduced glutathione (GSH) levels of the cells and the
malondialdehyde (MDA) levels, a product of lipid peroxidation, which increased the
formation of reactive oxygen species in the cells, the cytotoxic effect of the
insecticide mixture was determined by the mitochondrial activity-based MTT test,
which enables the detection of viable and proliferating cells.
In order to determine the doses of the insecticide mixture to be used in the
experiments and the IC50 value for the hTERT WHTBF-6 cell line in 72 hours of
administration, the MTT tests were performed with a 10-dose scale, 0.50+7.5,
1.25+18.75, 2.50+37.5, 5+75, 12.5+187.5, 25+375, 50+750, 100+1500, 150+2250,
200+3000 μM (DEL + THIA, respectively). As a result of these experiments, IC50
V
values of 72 hours of exposure were specified as 32 μM for DEL and 481 μM for
THIA. Besides, MTT, GSH, and MDA methods were also carried out with 4 doses of
the insecticide mixture (2.50 + 37.5, 5 + 75, 12.5 + 187.5, 25 + 375 μM) determined
by applying MTT test. These three tests had been performed in the presence and
absence of S9 liver fraction in WHTBF-6 human lung fibroblasts.
Experimental data showed that Deltamethrin+Thiacloprid insecticide mixtures
exhibited cytotoxic effect in WHTBF-6 cell line under the experimental conditions
used and that also the insecticide mixture increased the amount of malondialdehyde
and decreased the level of glutathione so that the cells were exposed to oxidative
stress.
Deltametrin (DEL) ve thiakloprid (THİA) karışımı, tarımda yaygın olarak kullanılan
etkili bir insektisit formülasyonudur. Bu tip insektisitlerin; heterozigotluk kaybı, gen
mutasyonları ve akciğer kanserinin gelişiminde potansiyel moleküler biyogöstergelerden
olan düzensiz promotor gen metilasyonu gibi moleküler değişimlere yol açabildiği ileri
sürülmektedir. Ayrıca, in vitro ve in vivo araştırmalarda DEL’in reaktif oksijen türleri ve
serbest radikallerin oluşumunu artırdığı ve antioksidan enzim seviyelerinin düşmesine yol
açtığı bildirilmiştir. THİA’in de dahil olduğu neonikotinoit sınıfından insektisitlerin zebra
balığı, fare ve sıçanda oksidatif strese ve DNA hasarına sebebiyet verdiği rapor edilmiştir.
Reaktif oksijen türleri ve serbest radikaller ile antioksidanlar arasındaki dengenin bozulduğu
oksidatif strese maruz kalan hücrelerde DNA ve genom etkilenmektedir, bu şekilde hücre
DNA’sının yapısını değiştirebilen ROS genotoksisiteyi tetikleyerek kanser öncüsü olarak iş
görür. Bu şekilde etkilenmiş hücrede, hücre bölünmesinin ve yeni hücrelerde normal
kromozom dağılımının yanı sıra DNA kırıklarının sebep olduğu kromozom morfoloji
değişimlerinin önlenemediği durumlarda; genomik kararsızlık, neoplastik
transformasyon ve kanser gelişimi gözlenebilmektedir.
Çalışmamızda kullanılması planlanan karışım halindeki DEL ve THİA insektisit
kombinasyonunun insan akciğer fibroblast hücrelerinde (hTERT WHTBF-6) 24, 48 ve 72
saatlik uygulamaları sonucu hücre canlılığına ve oksidatif strese etkisi incelenmiştir.
İnsektisit karışımının sitotoksik etkisi, canlı ve prolifere hücrelerin tespitini sağlayan,
mitokondriyal aktivite bazlı MTT testi ile, oksidatif stres üzerindeki etkileri ise
hücrelerin redükte glutatyon (GSH) seviyeleri ve hücrelerde reaktif oksijen türlerinin
oluşumunu artıran lipit peroksidasyonunun bir ürünü olan malondialdehit (MDA)
seviyelerinin ölçülmesiyle belirlenmiştir.
İnsektisit karışımının deneyde kullanılacak dozlarının belirlenmesi ve hTERT
WHTBF-6 hücre hattı için IC50 değerinin belirlenmesi amacıyla 0.50+7.5,
1.25+18.75, 2.50+37.5, 5+75, 12.5+187.5, 25+375, 50+750, 100+1500, 150+2250,
200+3000 μM’lık (sırasıyla DEL+THİA) 10 dozluk bir skala ile mtt testi
gerçekleştirilmiştir. Bu deneyler sonucunda, 72 saat ugulamada IC50 değerleri
deltametrin için 32 μM ve thiakloprid için 481 μM olarak belirlenmiştir. Ayrıca bu
testler sonucu belirlenen insektisit karışımının 2.50+37.5, 5+75, 12.5+187.5, 25+375
μM’lık 4 dozu mtt, gsh ve mda testlerinde kullanılmıştır. Bu testler WHTBF-6 insan
III
akciğer fibroblastlarında S9 karaciğer fraksiyonunun varlığında ve yokluğunda
uygulanmıştır. Deney verileri, deltametrin ve thiakloprid insektisit karışımlarının
WHTBF-6 hücre hattında ve kullanılan deney şartlarında sitotoksik etki gösterdiğini
ayrıca insektisit karışımının malondialdehit miktarını artırdığını ve glutatyon
seviyesini düşürdüğünü, böylece hücrelerin oksidatif strese maruz kaldığını ortaya
koymuştur.,The mixture of deltamethrin (DEL) and thiacloprid (THIA) is an effective insecticide
formulation commonly used in agriculture. It's been claimed that these kinds of
insecticide can lead to molecular changes such as loss of heterozygosity, gene
mutations, and irregular gene methylation of the promoter, a potential molecular
biomarker in the development of lung cancer. In addition, it has been reported that in
vitro, and in vivo studies, DEL increases the formation of reactive oxygen species
and free radicals and causes decreasing on antioxidant enzyme levels. Insecticides,
the Neonicotinoid class that Thiacloprid is involved in, have been reported to cause
oxidative stress and DNA damage in zebrafish, mice, and rats.
In the cells, exposed to oxidative stress where the balance is disrupted between
reactive oxygen species and free radicals and antioxidants, DNA and genome are
affected, thereby ROS acts as a cancer precursor by triggering genotoxicity, which
can alter the structure of the DNA. In such an affected cell, in case cell division and
normal chromosome distribution in new cells as well as chromosome morphology
changes caused by DNA fractures cannot be prevented, genomic instability,
neoplastic transformation, and cancer development can be observed.
The effects on cell viability and oxidative stress of DEL and THIA insecticide
combination which are planned to be used in our study were investigated after 24,
48, and 72 hours of administration in human lung fibroblast cells (hTERT WHTBF-
6). While the effects of the insecticide mixture on oxidative stress were determined
by measuring the reduced glutathione (GSH) levels of the cells and the
malondialdehyde (MDA) levels, a product of lipid peroxidation, which increased the
formation of reactive oxygen species in the cells, the cytotoxic effect of the
insecticide mixture was determined by the mitochondrial activity-based MTT test,
which enables the detection of viable and proliferating cells.
In order to determine the doses of the insecticide mixture to be used in the
experiments and the IC50 value for the hTERT WHTBF-6 cell line in 72 hours of
administration, the MTT tests were performed with a 10-dose scale, 0.50+7.5,
1.25+18.75, 2.50+37.5, 5+75, 12.5+187.5, 25+375, 50+750, 100+1500, 150+2250,
200+3000 μM (DEL + THIA, respectively). As a result of these experiments, IC50
V
values of 72 hours of exposure were specified as 32 μM for DEL and 481 μM for
THIA. Besides, MTT, GSH, and MDA methods were also carried out with 4 doses of
the insecticide mixture (2.50 + 37.5, 5 + 75, 12.5 + 187.5, 25 + 375 μM) determined
by applying MTT test. These three tests had been performed in the presence and
absence of S9 liver fraction in WHTBF-6 human lung fibroblasts.
Experimental data showed that Deltamethrin+Thiacloprid insecticide mixtures
exhibited cytotoxic effect in WHTBF-6 cell line under the experimental conditions
used and that also the insecticide mixture increased the amount of malondialdehyde
and decreased the level of glutathione so that the cells were exposed to oxidative
stress.
