Kimyasal savaş ajanı olarak kullanılan klora maruz kalan insan bronşiyal epitel hücrelerinde antioksidanların profilaktik ve terapötik etkileri
Prophylactic and therapeutic effects of antioxidants on human bronchial epithelial cells exposed to chlorine as a chemical warfare agent
- Tez No: 1003779
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT KENAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Acil Tıp, Defense and Defense Technologies, Emergency Medicine
- Anahtar Kelimeler: Hipokloröz asit, Hypochlorous acid
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sağlık Bilimleri Üniversitesi
- Enstitü: Gülhane Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Tıbbi Kbrn Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimyasal, Biyolojik, Radyolojik, Nükleer (kbrn) ve Toksikolojik Afetler Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Klor (Cl₂), kimyasal tehdit potansiyeli ve endüstriyel kullanımının yaygınlığı nedeniyle önemli bir KBRN ajanıdır. İnhalasyon yoluyla alınan Cl₂, su ile hızla reaksiyona girerek hipokloröz asit (HOCl) ve hidroklorik asit (HCl) oluşturur. HCl, daha baskın olan korozif etkisiyle, HOCl ise daha baskın olan oksidan etkisiyle solunum epiteli hücrelerinde belirgin hücresel hasara yol açar. Bu çalışmada, insan bronşiyal epitel hücrelerinde (BEAS-2B) HOCl ile oluşturulan akut oksidatif stres modelinde gelişen apoptotik yanıtın moleküler mekanizmalarının ortaya konulması ve antioksidan ajan olarak N-asetilsistein (NAC) ve kuersetinin profilaktik ve terapötik etkilerinin karşılaştırmalı olarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır. BEAS-2B hücre hattında HOCl maruziyeti sonrasında inflamatuar yanıt IL-1β ve IL-6 gen ekspresyon düzeyleri üzerinden, apoptotik yanıt ise BAX, BCL-2, BAX/BCL-2 oranı ve KASPAZ-3 gen ekspresyon düzeyleri üzerinden değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, HOCl maruziyetinin proinflamatuvar sitokinlerden IL-6 ve IL-1β ekspresyonunu anlamlı düzeyde artırdığını göstermiştir. Hem profilaktik hem de terapötik NAC uygulaması, inflamatuvar yanıtı baskılayarak IL-6 ve IL-1β gen ekspresyon düzeylerini azaltmıştır; bu da redoks dengesinin yeniden kurulmasının NF-κB aktivasyonunu dolaylı biçimde inhibe ettiğini düşündürmüştür. Profilaktik ve terapötik kuersetin uygulamasında ise, inflamatuvar belirteçlerdeki artış NAC'e göre daha sınırlı olsa da anlamlı düzeyde azalmıştır. Elde edilen sonuçlar, HOCl maruziyetinin BAX ve KASPAZ-3 ekspresyonlarını anlamlı düzeyde artırdığını, anti-apoptotik BCL-2 ekspresyonunu baskıladığını ve BAX/BCL-2 oranını artırdığını, yani esas olarak mitokondriyal (intrinsik) yolak üzerinden apoptozisin tetiklendiğini göstermiştir. Hem profilaktik hem de terapötik NAC uygulaması BAX/BCL-2 oranını ve KASPAZ-3 ekspresyonunu anlamlı şekilde azaltmıştır, ama bu etki terapötik grupta daha baskındır. Profilaktik ve terapötik kuersetin uygulaması ise, apoptotik belirteçlerde azalma sağlasa da, bu etki NAC'e kıyasla daha sınırlıdır. Sonuç olarak, bu çalışma klor inhalasyonunda ortaya çıkan akciğer hasarında oksidatif stres, apoptozis ve inflamasyonun birbirini tetikleyen süreçler olduğunu; NAC ve kuersetinin profilaktik ve terapötik etkinliklerinin olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Chlorine (Cl₂) is a major CBRN agent due to its chemical risks and wide industrial use. Inhaled Cl₂ rapidly reacts with water to form acids: hydrochloric (HCl), which is corrosive, and hypochlorous (HOCl), which causes oxidative damage. This damages the cells lining the airways. In this study, we aimed to clarify the molecular mechanisms of the apoptotic response to acute HOCl-induced oxidative stress in human bronchial epithelial cells (BEAS-2B). We also compared the prophylactic and therapeutic antioxidant effects of N-acetylcysteine (NAC) and quercetin. After exposing BEAS-2B cells to HOCl, we evaluated the inflammatory response by measuring IL-1β and IL-6 gene expression. We assessed the apoptotic response by measuring gene expression levels of Bax, Bcl-2, the Bax/Bcl-2 ratio, and KASPAZ-3. The findings showed that HOCl exposure significantly increased IL-6 and IL-1β, which are pro-inflammatory cytokines. Both prophylactic and therapeutic NAC treatments reduced IL-6 and IL-1β expression to a greater extent than the equivalent quercetin treatments. This suggests that restoring redox balance with NAC may be more effective at indirectly blocking NF-κB activation, since both quercetin treatments also lowered these inflammatory markers, but to a lesser extent than NAC. The results clearly showed that HOCl exposure sharply increased Bax and KASPAZ-3 expression. It markedly suppressed anti-apoptotic Bcl-2 expression and elevated the Bax/Bcl-2 ratio. This provides strong evidence that apoptosis was mainly triggered via the mitochondrial (intrinsic) pathway. Notably, both prophylactic and therapeutic NAC significantly decreased the Bax/Bcl-2 ratio and KASPAZ-3 expression. The therapeutic group showed the most pronounced effect. Although both prophylactic and therapeutic quercetin reduced apoptotic markers, their effects were much less pronounced than those of NAC. In conclusion, this study shows that oxidative stress, apoptosis, and inflammation are deeply interrelated and reinforce one another in chlorine-induced lung injury. Both NAC and quercetin showed prophylactic and therapeutic efficacy. NAC was particularly effective in reducing cellular injury caused by HOCl exposure.
Benzer Tezler
- Afet tıbbı açısından KBRN müdahale sistemi: Suriye'deki kimyasal silah yaralılarının yönetimi örneği
CBRN intervention system in terms of disaster medicine: An example of the management of chemical weapons in syria
İLHAN ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2019
KimyaBezm-İ Alem Vakıf ÜniversitesiAfet Tıbbı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ETHEM GÜNEREN
- Burdur ili mermer sektörünün kurumsal ve ekonomik yapısı
İnstitutional and economic structure of marble sector in burdur
AHMET SARITAŞ
- Miliç kıyı sulak alanının (Terme/Samsun) su-sediment kalitesi ve sucul makrofit çeşitliliğinin incelenmesi
Investigation of water-sediment quality and aquacic macrophite diversity of milic coal wetland (Terme/Samsun)
HALİM TOPALDEMİR
Doktora
Türkçe
2021
BiyolojiOrdu ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEYHAN TAŞ
- Preparation of urethane modified poly(styrene) based resin for removal of phenol
Fenol giderilmesi için poli(stiren) bazlı modifiye üretan reçinelerinin haırlanması
SİNEM ERKMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BAHİRE FİLİZ ŞENKAL
- KBRN alanında kimyasal ajan olarak kullanılan biber gazlarında başlıca ağır metal düzeylerinin belirlenmesi
Determination of major HEAVY metal levels in pepper gases used as chemical agents in the field of CBRN
EDA ARICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyokimyaBurdur Mehmet Akif Ersoy ÜniversitesiSağlık ve Biyomedikal Bilimler Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. MÜMİN POLAT