Kükürtlü hardal maruziyetinde eksozomal biyobelirteçlerin araştırılması
Investigation of exosomal biomarkers in sulphur mustard exposure
- Tez No: 1022504
- Danışmanlar: PROF. DR. SUNA SABUNCUOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Farmasötik Toksikoloji, Pharmaceutical Toxicology
- Anahtar Kelimeler: Biyobelirteçler, Hücresel yolaklar, Kimyasal silahlar, Metabolomikler, Sitotoksisite, Taramalı elektron mikroskobu, Ultrasantrifüjasyon, İn vitro, Biomarkers, Cellular pathways, Chemical weapons, Metabolomics, Cytotoxicity, Scanning electron microscope, Ultracentrifugation, In vitro
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Farmasötik Toksikoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kükürtlü hardal (sulfur mustard, SM), güçlü alkilleyici özellik gösteren ve başta deri, göz ve solunum sistemi olmak üzere birçok dokuda akut ve kronik toksik etkiler oluşturan vezikan bir kimyasal savaş ajanıdır. Günümüzde SM maruziyetinin doğrulanmasında idrar metabolitleri, DNA katım ürünleri ve protein katım ürünleri gibi biyobelirteçler kullanılmaktadır. Ancak bu biyobelirteçler sınırlı tespit pencerelerine sahip olup maruziyet sonrasında gelişen biyolojik etkileri tam olarak yansıtamamaktadır. Bu nedenle, maruziyetin biyolojik sonuçlarını ortaya koyabilecek yeni biyobelirteç kaynaklarına ihtiyaç duyulmaktadır. Eksozomlar, hücreler tarafından salgılanan ve protein, lipit, nükleik asit ile metabolitlerden oluşan moleküler kargolar taşıyan hücre dışı veziküllerdir. Kaynaklandıkları hücrenin fizyolojik veya patolojik durumunu yansıtabilmeleri nedeniyle biyobelirteç araştırmalarında önemli bir yer tutmaktadır. Bu tez çalışmasında, SM maruziyetine bağlı eksozomal metabolom değişikliklerinin ortaya konulması ve potansiyel biyobelirteç adaylarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmada, insan epidermal keratinosit hücre hattı olan HaCaT hücreleri 300 µM SM'ye maruz bırakılmıştır. Maruziyet sonrasında hücre kültürü ortamından eksozom açısından zengin ekstraselüler vezikül fraksiyonları izole edilerek karakterizasyonları gerçekleştirilmiştir. Ardından hücresel metabolom ve eksozomal metabolom profilleri GC-MS temelli metabolomik analiz ile değerlendirilmiştir. Analizler sonucunda kontrol ve SM maruziyeti grupları arasında hem hücresel hem de eksozomal düzeyde belirgin metabolik farklılıklar saptanmıştır. Toplam 95 metabolitin en az bir karşılaştırmada anlamlı düzeyde değiştiği belirlenmiş; SM maruziyetinin amino asit metabolizması, enerji metabolizması, nükleotid metabolizması, karbonhidrat metabolizması ve redoks ilişkili süreçleri etkilediği gösterilmiştir. Ayrıca SM maruziyetinin eksozomal metabolit kargosunda da önemli değişikliklere neden olduğu ortaya konulmuştur. Hücresel ve eksozomal metabolomların karşılaştırılması, metabolik yanıtların yalnızca hücre içi değişikliklerle sınırlı olmadığını, aynı zamanda eksozomal kargoya da yansıdığını göstermiştir. Bulgular, eksozomal metabolomun hücresel metabolizmanın pasif bir yansıması olmadığını; toksikolojik stres koşullarında seçici metabolit taşınımı ve veziküler kargo değişiklikleri ile şekillendiğini düşündürmektedir. Sonuç olarak bu çalışma, SM maruziyetine bağlı biyolojik etkilerin değerlendirilmesinde eksozomal metabolitlerin potansiyel biyobelirteç adayları olarak kullanılabileceğini ortaya koymakta ve eksozom temelli biyobelirteç araştırmalarına katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Sulfur mustard (SM) is a vesicant chemical warfare agent with strong alkylating properties that induces acute and chronic toxic effects in various tissues, particularly the skin, eyes, and respiratory system. Currently, biomarkers such as urinary metabolites, DNA adducts, and protein adducts are used for the verification of SM exposure. However, these biomarkers have limited detection windows and may not fully reflect the biological effects that develop following exposure. Therefore, there is a need for novel biomarker sources that can reveal the biological consequences of SM exposure. Exosomes are extracellular vesicles secreted by cells that carry molecular cargo composed of proteins, lipids, nucleic acids, and metabolites. Since they can reflect the physiological or pathological state of their cells of origin, exosomes have an important role in biomarker research. This thesis aimed to elucidate SM-induced changes in the exosomal metabolome and to identify potential biomarker candidates. In this study, HaCaT cells, a human epidermal keratinocyte cell line, were exposed to 300 µM SM. Following exposure, exosome-enriched extracellular vesicle fractions were isolated from the cell culture medium and characterized. Subsequently, cellular and exosomal metabolome profiles were evaluated using GC-MS-based metabolomic analysis. The results revealed marked metabolic differences between the control and SM exposure groups at both cellular and exosomal levels. A total of 95 metabolites were found to be significantly altered in at least one comparison, indicating that SM exposure affected amino acid metabolism, energy metabolism, nucleotide metabolism, carbohydrate metabolism, and redox-related processes. In addition, SM exposure was shown to induce significant alterations in the exosomal metabolite cargo. The comparison of cellular and exosomal metabolomes demonstrated that metabolic responses were not limited to intracellular changes but were also reflected in exosomal cargo. These findings suggest that the exosomal metabolome is not merely a passive reflection of cellular metabolism, but may be shaped by selective metabolite transport and vesicular cargo remodeling under toxicological stress conditions. In conclusion, this study demonstrates that exosomal metabolites may serve as potential biomarker candidates for evaluating the biological effects associated with SM exposure and contributes to exosome-based biomarker research.
Benzer Tezler
- Farklı kükürt giderme yöntemlerinin çeşitli Türk linyitlerine uygulanması
Başlık çevirisi yok
SADRİYE KÜÇÜKBAYRAK
- Türkiye Taşkömürü Kurumu Armutçuluk Taşkömürü İşletme Müessesesi yeraltı ocaklarında yüksek basınçlı su jetleriyle kömür kazısının araştırılması ve uygulanabilirliği
The Investigation of coal excavation with high-pressure water jets and its applicability to the underground mines of Armutçuk hardcoal company of Turkish hardcoal enterprise
NURİ ALİ AKÇIN
Doktora
Türkçe
1986
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. ŞİNASİ ESKİKAYA
- 1 milyon ton/yıl kapasiteli linyit zenginleştirme tesisi dizaynı ve fizibilite etüdü
Başlık çevirisi yok
SEZAYİ BUĞDAYCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Maden Mühendisliği ve MadencilikDokuz Eylül ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. YAŞAR ÇİLİNGİR
- Fotokatolitik metatez tepkimeleriyle polibutadien ve vulkanize polibutadienin degradasyonu
Başlık çevirisi yok
ÇETİN BOZKURT
- Beypazarı linyitinin, süperkritik koşullarda etanol-NaOH çözücü sistemi ile etkileşimi ve desülfürizasyonunun incelenmesi
Başlık çevirisi yok
AYŞE TUĞLUHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUDA YÜRÜM