Geri Dön

Dişi farelerde bisfenol M ile oluşturulmuş karaciğer hasarının incelenmesi

Investigation of liver damage induced by bisphenol M in female mice

PDF İndir

  1. Tez No: 966128
  2. Yazar: MUHAMMED CANİK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. NAZAN DENİZ YÖN ERTUĞ, DOÇ. DR. ASUMAN DEVECİ ÖZKAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Histoloji ve Embriyoloji, Biology, Histology and Embryology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Sakarya Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 119

Özet

Plastik üretiminde ve kullanımındaki önemli artış, plastik bileşenlerinin çevre ve insan sağlığı üzerindeki potansiyel toksik etkilerine yönelik endişeleri beraberinde getirmiştir. Bu bağlamda, plastik sanayisinde yaygın kullanılan bisfenol türevleri özel bir ilgi alanı oluşturmaktadır. Bisfenol A (BPA), bilinen bir endokrin bozucu kimyasaldır. Hormonal yapıyı bozarak endokrin sistemin işleyişinde sorunlara yol açtığı, çeşitli dokularda hasarlar yarattığı, oksidatif stres ve hücresel hasar gibi mekanizmalarla birçok organ sisteminde toksisiteye neden olduğu bildirilmiştir. BPA'nın toksik etkileri nedeniyle bazı ülkelerde kullanımına getirilen kısıtlamalar sonucunda, BPA analoglarının kullanımında bir artış gözlenmiştir. Bisfenol M (BPM), bu analoglardan biridir. Kimyasal yapılarının BPA'ya benzer olması nedeniyle bisfenol analoglarının da benzer toksikolojik özelliklere sahip olabileceği endişeleri bulunmaktadır. BPM'nin de östrojenik ve antiandrojenik aktivite gösterebildiği belirtilmiştir. Endüstriyel uygulamalarda, yapıştırıcılarda, kaplamalarda, epoksi reçinelerinde ve yüksek performanslı plastiklerde BPA alternatifi olarak artan kullanımı, bu kimyasalın güvenlik profilinin daha detaylı araştırılması gerekliliğini ortaya koymaktadır. Ancak yapılan literatür araştırmalarında, BPM'nin toksikolojik etkileri üzerine yeterli sayıda bilimsel çalışma bulunmadığı belirlenmiştir. Özellikle BPM'nin memeli dokularında, insan sağlığı üzerindeki etkilerinin anlaşılması için uygun bir model organizma olan fareler üzerinde yeterli çalışma yapılmamıştır. İnsan vücudunda detoksifikasyon ve metabolizma süreçlerinin merkezinde yer alan karaciğer, yabancı bileşiklerin işlenmesinde birincil role sahip olması nedeniyle toksikolojik çalışmalar için önemli bir hedef organdır. Bu tez çalışmasında, BPM'nin karaciğer dokusunda oluşturduğu histopatolojik, biyokimyasal ve moleküler değişikliklerin incelenmesi amaçlanmıştır. BPM'nin biyolojik etkileri ve toksikolojik profili hakkında daha fazla bilgi edinmek, çevresel ve insan sağlığı üzerindeki potansiyel etkilerini değerlendirmek açısından büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında, BPM'nin karaciğer üzerindeki potansiyel toksik etkilerini değerlendirmek için deneysel bir fare modeli kullanılmıştır. Sakarya Üniversitesi Deney Hayvanları Merkezi'nden temin edilen 6 haftalık dişi BALB/c fareler kullanılmıştır. Toplam 28 adet fare, her birinde 7 fare olacak şekilde rastgele 4 gruba ayrılmıştır: bir kontrol grubu ve üç deney grubu. Kontrol grubuna çözücü madde olarak %1 Dimetil Sülfoksit (DMSO) içeren serum fizyolojik uygulanmıştır. Deney gruplarına ise sırasıyla 2,5 mg/kg, 5 mg/kg ve 10 mg/kg dozlarında BPM, 14 gün boyunca her gün intraperitoneal olarak uygulanmıştır. BPM maddesi, %99 saflık derecesinde Sigma firmasından temin edilmiş ve DMSO içinde çözdürülerek serum fizyolojik ile seyreltilmiştir. Fareler standart oda koşullarında barındırılmış ve beslenmiştir. Uygulama süresi sonunda tüm hayvanlar anestezi altında sakrifiye edilerek karaciğer dokuları çıkarılmıştır. Karaciğer dokuları, histopatolojik inceleme için rutin işlemlere tabi tutulmuştur. Doku kesitleri Hematoksilen-Eozin (H&E) ile genel doku morfolojisi ve Masson Trikrom ile kollajen birikimi (fibrozis) için boyanmış, ışık mikroskobunda incelenmiştir. Elektron mikroskobu incelemeleri için doku parçaları glutaraldehit ve Osmiyum Tetroksit ile fikse edilmiş, epona gömülmüştür. Ultra-ince kesitler Uranil asetat ve Kurşun sitrat ile boyanmış ve Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) altında ultrastrüktürel değişiklikler incelenmiştir. Uygulama sonrası alınan karaciğer doku örnekleri -80°C'de saklanmıştır. Karaciğer dokusundan yapılan protein izolasyonlarının ardından ELISA yöntemi ile karaciğer hasar belirteci enzimleri olan AST ve ALT düzeyleri, inflamatuvar yanıtla ilişkili IL-6 ve TNF-α ile mitokondriyal bütünlüğü gösteren sitokrom c protein miktarları belirlenmiştir. Moleküler düzeydeki değişiklikleri belirlemek amacıyla ise karaciğer dokusu örneklerinden total RNA izolasyonu yapılmış, ardından cDNA sentezi gerçekleştirilmiştir. RT-PCR yöntemi ile apoptozla ilişkili genlerin (Bax, Bcl-2, kaspaz-3, p53) mRNA ifade düzeyleri belirlenmiştir. Çalışmanın sonuçları, kontrol grubu farelerin karaciğer dokusunda herhangi bir patolojik lezyon bulunmadığını, dokuların normal yapıda olduğunu göstermiştir. Kontrol grubunda hepatositler normal özellikler sergilemiş, hepatik plaklar düzenli, sinüzoid boşluklar normal genişlikte bulunmuş ve anormal kollajen birikimine rastlanmamıştır. BPM uygulanan deney gruplarında ise doz artışına bağlı olarak karaciğer dokusunda çeşitli, doza bağımlı histopatolojik değişiklikler gözlenmiştir. Bu etkiler hücresel dejenerasyon (belirgin hidropik dejenerasyon, sitoplazmik vakuolizasyon, karyomegali, nükleer pleomorfizm, sitoplazmanın buzlu cam görünümü, hücre boyutlarında artış), hücre ölümü (nekrotik alanlar, apoptoz, apoptotik cisimcik oluşumu,), inflamasyon (mononükleer hücre infiltrasyonu) ve fibrozis (postnekrotik fibrozis, Disse aralığında kolajen birikimi) şeklindedir. Ayrıca hepatositlerin normal ışınsal dizilimlerinde bozulma, hücre plaklarında düzensizlik ve sinüzoidlerde genişleme (dilatasyon) gibi yapısal bozulmalar saptanmıştır. Safra kanaliküllerinde de dejeneratif değişiklikler izlenmiştir. Artan dozla birlikte hepatositlerin ışınsal dizilimlerindeki bozulmalar, karyomegali ve nekrotik alan çapları artmıştır. Ultrastrüktürel incelemelerde, BPM maruziyetinin karaciğer hepatositlerinde mitokondri merkezli, doza bağımlı olarak artan organel düzeyinde hasara yol açtığı saptanmıştır. Mitokondrilerde yaygın şişme, deformasyon, kristalarda bozulmalar (kristolizis), krista kaybı ve membran bütünlüğünde bozulmalar gözlenmiştir. Bu değişiklikler, BPM'ye bağlı mitokondriyal stres, enerji metabolizmasında bozulma ve disfonksiyonu yansıtmaktadır. Sitoplazmada çok katmanlı miyelin figürleri (bozulan lipid metabolizması ve artmış otofajik aktivite ile ilişkili), belirgin veya yaygın vakuolizasyon, serbest ribozom sayısında azalma ve lipid damlacıkları gözlenmiştir. Granüllü endoplazmik retikulumda (GER) yapısal düzensizlikler, dilatasyon ve parçalanma izlenmiştir; bu durum protein sentezi ve hücresel homeostazın etkilendiğini göstermektedir. Mitokondri ile GER arasındaki mesafenin azalması organel etkileşimlerinin değiştiğini göstermiştir. Çekirdeklerde dağınık kromatin dağılımı dikkat çekmiş, bu durum dejeneratif süreçlerin nükleer düzeyde de etkin olduğunu göstermiştir. Disse aralığında kolajen fibrilleri birikimi izlenmiştir. Elde edilen ultrastrüktürel bulgular, BPM'nin hepatositlerde apoptoz ve dejeneratif süreçleri tetikleyebileceğini göstermektedir. ELISA analizlerinden elde edilen bulgular doğrultusunda, ALT ve AST düzeylerinde düşük ve orta dozlarda anlamlı değişiklik gözlenmezken, yüksek doz BPM (10 mg/kg) uygulanan grupta ALT düzeyinde kontrol grubuna kıyasla anlamlı bir azalma saptanmıştır. Sitokin analizlerinde ise tüm deney gruplarında TNF-α düzeylerinde anlamlı artışlar belirlenmiş ve özellikle 2,5 mg/kg BPM uygulanan grupta bu artış en belirgin şekilde izlenmiştir. Aynı grupta IL-6 düzeyinde hafif fakat anlamlı bir azalma tespit edilmiş, diğer doz gruplarında IL-6 düzeylerinde anlamlı dalgalanmalar gözlenmiştir. Sitokrom C düzeyleri açısından değerlendirildiğinde, 2,5 mg/kg grubunda anlamlı bir azalma, 10 mg/kg grubunda ise anlamlı bir artış gözlenmiştir. Bu bulgular, BPM uygulamasının doz bağımlı olarak karaciğer hasarıyla ilişkili biyokimyasal parametrelerde değişimlere neden olduğunu göstermektedir. RT-PCR analizleri sonucunda, tüm doz gruplarında apoptozla ilişkili genlerin ekspresyon düzeylerinde doza bağlı değişiklikler saptanmıştır. Hücresel stres yanıtında kritik rol oynayan p53 geninin ekspresyonu, 10 mg/kg dozunda anlamlı düzeyde yükselerek 28,57 kata ulaşmıştır. Pro-apoptotik bir gen olan Bax, düşük ve orta dozlarda azalmış, ancak 10 mg/kg dozunda 2,38 kat artış göstermiştir. Anti apoptotik özellik gösteren Bcl-2 geninin ekspresyonu tüm dozlarda artmış, ancak en yüksek artış 10 mg/kg dozunda (85,84 kat) gözlenmiştir. Apoptozun efektör aşamasında görev alan Kaspaz-3 geninin ekspresyon düzeyleri dozla paralel olarak artış göstermiş ve 10 mg/kg dozunda 27,98 kat yükselmiştir. Bu bulgular, BPM'nin yüksek doz uygulamalarında hücresel stres, apoptoz ve hayatta kalma mekanizmalarında güçlü bir genetik yanıt oluşturduğunu göstermektedir. Elde edilen bulgular, literatürde bildirilen diğer bisfenol türlerinin (BPA, BPS, BPF, BPAF, BHPF, BPAF) çeşitli hayvan modellerinde karaciğer üzerinde neden olduğu toksik etkilerle büyük ölçüde paralellik göstermektedir. Diğer bisfenollerin de karaciğerde vakuolizasyon, dejenere hepatositler, sinüzoidal dilatasyon, inflamatuar hücre infiltrasyonu, nekroz, fibrozis, steatoz, apoptoz, mitokondriyal disfonksiyon gibi benzer histopatolojik ve hücresel hasarlara yol açtığı rapor edilmiştir. Sonuç olarak, bu tez çalışması Bisfenol M'nin fare karaciğer dokusu üzerinde doza bağımlı toksik etkiler oluşturduğunu ortaya koymuştur. Histopatolojik ve ultrastrüktürel bulgularla desteklenen bu etkiler; hücresel dejenerasyon, inflamasyon, apoptoz ve yapısal bozulmalar şeklinde kendini göstermiştir. ELISA analizleri, yüksek doz BPM uygulamasında ALT düzeyinde anlamlı bir azalma ve TNF-α düzeylerinde tüm doz gruplarında anlamlı artış olduğunu ortaya koymuştur. IL-6 ve sitokrom c düzeylerindeki anlamlı dalgalanmalar, BPM'nin inflamatuar yanıt ve mitokondriyal stres üzerinde etkili olduğunu göstermektedir. RT-PCR analizleri, yüksek doz BPM'nin p53, Bax ve kaspaz-3 gen ekspresyonlarını anlamlı düzeyde artırarak apoptozu indüklediğini; aynı zamanda Bcl-2 geninde dikkate değer bir artış oluşturarak hücrelerin hayatta kalma yanıtını da aktive ettiğini ortaya koymuştur. Bu bulgular, BPM'nin hücresel stres, apoptoz ve inflamasyon mekanizmaları üzerinde güçlü bir genetik ve biyokimyasal etki yarattığını göstermektedir. Çalışmanın elde ettiği veriler, BPM'nin toksikolojik profiline dair veriler sunarak, bu kimyasalın kullanımına yönelik potansiyel düzenlemeler ve risk değerlendirmeleri için bilimsel temel oluşturmaya katkı sağlamaktadır. Bu kapsamda, BPM'nin insan sağlığı üzerindeki etkilerini daha kapsamlı değerlendirebilmek adına ileri düzey çalışmalara ihtiyaç duyulduğu vurgulanmıştır.

Özet (Çeviri)

The significant increase in the production and use of plastics in recent years has raised concerns about the potential toxic effects of plastic components on the environment and human health. In this context, bisphenol derivatives, which are widely used in the plastics industry, are of particular interest. Bisphenol A (BPA) is a known endocrine disrupting chemical. It has been reported to cause problems in the functioning of the endocrine system by disrupting the hormonal structure, causing damage to various tissues, and causing toxicity in many organ systems through mechanisms such as oxidative stress and cellular damage. The prevalence of BPA and its potential to accumulate in tissues leads to chronic exposure despite its short half life. As a result of the restrictions imposed on the use of BPA in some countries due to its toxic effects, an increase in the use of BPA analogs has been observed. Bisphenol M (BPM) is one of these analogs. There are concerns that bisphenol analogs may have similar toxicological properties because their chemical structures are similar to BPA. BPM can also show estrogenic and antiandrogenic activity. Its increasing use as an alternative to BPA in industrial applications, adhesives, coatings, epoxy resins and high-performance plastics suggests that the safety profile of this chemical needs to be further investigated. However, a literature search revealed that there are not enough scientific studies on the toxicological effects of BPM. In particular, not enough studies have been conducted on mice, which is a suitable model organism for understanding the effects of BPM on human health in mammalian tissues. The liver, which is at the center of detoxification and metabolism processes in the human body, is an important target organ for toxicological studies due to its primary role in the processing of foreign compounds. The aim of this thesis was to investigate the histopathological, biochemical and molecular changes induced by BPM in liver tissue. It is of great importance to learn more about the biological effects and toxicological profile of BPM in order to evaluate its potential environmental and human health impacts. In this thesis, an experimental mouse model was used to evaluate the potential toxic effects of BPM on the liver. In the study, 6-week-old female BALB/c mice obtained from Sakarya University Experimental Animal Center were used. A total of 28 mice were randomly divided into 4 groups of 7 mice each. One control group and three experimental groups; saline containing 1% Dimethyl Sulfoxide (DMSO) as solvent was applied to the control group. In the experimental groups, BPM was administered intraperitoneally every day for 14 days at doses of 2.5 mg/kg, 5 mg/kg and 10 mg/kg, respectively. BPM was obtained from Sigma company with 99% purity and was dissolved in DMSO and diluted with saline. Mice were housed under standard room conditions (21±2°C temperature, 12 hours light/dark cycle) and fed with pallet feed in special cages and tap water in glass bottles. At the end of the treatment period, all animals were sacrificed (decapitation) under anesthesia (ketamine and xylazine) and liver tissues were removed. Liver tissues were subjected to routine procedures for histopathologic examination. For light microscopy examination, the tissues were first fixed with Neutral Formaldehyde. They were then dehydrated with ascending alcohol series, transparent with xylol and embedded in paraffin blocks. Serial sections of 3 µm thickness were taken from the paraffin blocks. The sections were stained with Hematoxylin-Eosin (H&E) and Masson Trichrome staining methods. H&E staining was used to evaluate general tissue morphology and Masson Trichrome staining was used to evaluate collagen deposition (fibrosis). The stained slides were examined and visualized under a light microscope (BAB). For electron microscopy examinations, pieces smaller than 1 mm³ were taken from the liver tissues. Initial fixation was performed in 2.5% glutaraldehyde. Then they were washed with phosphate buffer and postfixed with 1% Osmium Tetroxide (OsO₄). The tissues were dehydrated in a series of rising alcohols and blocked with epon embedding material. Semi-thin sections of 1 µm thickness were taken from the epon blocks and stained with Methylene blue and examined under a light microscope. Ultra-thin sections of 60-70 nm thickness were taken from the marked areas, stained with Uranyl acetate and Lead citrate (Reynolds solution) and examined for ultrastructural changes under Transmission Electron Microscope (TEM - JEOL brand). In addition to histopathological methods, biochemical and molecular analyses were also planned in the study. Liver tissue samples taken after the application were stored at -80°C until the analyses were performed. After protein isolation from liver tissue, AST (Aspartate Aminotransferase) and ALT (Alanine Aminotransferase) levels, which are liver damage marker enzymes, were determined by ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay) method. The amounts of IL-6 (Interleukin-6), TNF-α (Tumor Necrosis Factor-alpha) and cytochrome c protein indicating mitochondrial integrity were analyzed by ELISA analysis. In order to determine the changes at the molecular level, total RNA was isolated from liver tissue samples, followed by cDNA synthesis. The mRNA expression levels of apoptosis (programmed cell death) related genes (Bax, Bcl-2, caspase-3, p53) were determined by RT-PCR (Real Time Polymerase Chain Reaction). The results of the study showed that there were no pathological lesions in the histological examination of the liver tissue of the control group mice and that the tissues had a normal structure. It was observed that hepatocytes in the liver tissue of the control group exhibited morphologically normal features and had smooth cell borders and homogeneous cytoplasm. Cell nuclei were round, centrally located and contained prominent nucleolus. Hepatic plaques were found to extend towards the central vein in a regular pattern, while the sinusoid spaces were found to be of normal width. Masson Trichrome staining showed no abnormal collagen deposition in the portal areas suggestive of fibrosis. In the experimental groups administered BPM, various histopathological changes were observed in the liver tissue depending on the dose increase. In the group administered the lowest dose of 2.5 mg/kg/day, marked hydropic degeneration (in the form of transparent vacuoles in the cytoplasm) was observed in hepatocytes. The normal radial arrangement of hepatocytes was disrupted, cell plates were disorganized and sinusoidal structures were deformed. Necrotic areas (loss of cellular integrity), postnecrotic fibrosis (connective tissue accumulation after necrosis), apoptotic (shrunken cytoplasm, dense nucleus) and necrotic cells, inflammatory cells and karyomegaly were detected. Eccentric nuclei, nuclear pleomorphism (difference in size and shape of nuclei), mild dilatation of sinusoids and fat vesicles were also observed. These findings demonstrated that BPM initiates structural changes in the liver that can lead to permanent damage. In the group administered the medium dose of 5 mg/kg/day, large necrotic areas with disrupted tissue integrity became more prominent on microscopic examination. Sinusoids showed marked dilatation, indicating that microcirculation was impaired. Extensive hydropic degeneration was observed in hepatocytes. Loss of homogeneity of the cytoplasm and pale, granular or vacuolated appearance indicate that the degenerative process is progressing. Degenerative changes such as karyomegaly, binucleated hepatocytes, frosted glass appearance of the cytoplasm and increased cell size (cellular adaptation) were detected. Apoptosis process was also evident; in apoptotic cells, cytoplasm became smaller, borders became irregular, nuclei became intensely basophilic and pyknotic (shrunken). In general, at this dose, BPM induced severe degenerative changes at both cytoplasmic and nuclear levels, activated necrotic and apoptotic cell death processes and affected sinusoidal structures. In the group administered the highest dose of 10 mg/kg/day, cellular damage and structural changes were observed at various levels. Marked karyomegaly and binucleation were detected in hepatocytes. Significant enlargement of the sinusoids was observed, indicating circulatory disturbance at the microvascular level. Cytoplasmic vacuolization was observed in some hepatocytes. In necrotic areas, structural destruction with disrupted cell integrity, eosinophilic cytoplasm and nucleated cell bodies were observed. In contrast, cytoplasmic condensation, cell shrinkage and pyknotic nucleus morphology were observed in apoptotic cells. In advanced stages, it was evaluated that apoptotic cells disintegrated into apoptotic bodies. In general, it was revealed that at this dose, BPM triggered both degenerative changes and lethal processes in hepatocytes simultaneously and caused disruptions in the microvascular structures of the liver. In line with the histopathological data obtained, it was revealed that BPM caused severe, dose dependent damage in liver histology compared to the control group. These effects included pathological changes such as cellular degeneration (hydropic degeneration, cytoplasmic vacuolization, karyomegaly, nuclear pleomorphism), cell death (apoptosis, necrosis), inflammation (mononuclear cell infiltration), fibrosis (postnecrotic fibrosis), sinusoidal expansion and disruption of hepatocyte plaques. With increasing dose, disruptions in the radial arrangement of hepatocytes increased, and the diameters of karyomegaly and necrotic areas increased. These changes, which were not observed in the control group, indicate that BPM has toxic effects on mouse liver. It was found that exposure to different doses of BPM (Bisphenol M) caused significant ultrastructural changes in liver hepatocytes. After low dose (2.5 mg/kg) BPM administration, diffuse swelling, deformation and hydropic degeneration were observed especially in mitochondria. Significant deterioration, crystallolysis (melting of crystals) and structural irregularities were observed in the cristae forming the inner membranes of mitochondria. In some mitochondria, cristae structures were completely lost, contained vacuoles and were elongated and swollen. These changes reflect BPM induced mitochondrial stress and impaired energy metabolism. In addition, multilayered myelin figures and marked vacuolization were observed in the cytoplasm; these structures were associated with impaired lipid metabolism and increased autophagic activity. Collagen fibrils and collagen-like structures accumulated in the disseal space indicate extracellular matrix remodeling and the onset of fibrotic process. Degenerative changes in bile canaliculi indicate the negative effects of BPM on bile flow and canalicular structures. In medium dose (5 mg/kg) BPM treatment, severe swelling, crystallization and disruption of cristae structures were observed in mitochondria. Irregularities and ruptures were observed in the outer membrane of mitochondria, while the inner membrane structures were completely lost in some areas. In the cytoplasm, a decrease in the number of free ribosomes and structural irregularities in the granulated endoplasmic reticulum (GER) were observed. In the nuclei, scattered chromatin distribution was observed, indicating that degenerative processes were also active at the nuclear level. After high dose (10 mg/kg) BPM administration, hepatocytes showed widespread and significant structural disruptions. Mitochondria showed opacification, crystallolysis, loss of cristae and disruption of membrane integrity. Myelin figures were associated with membrane damage and increased autophagic activity. Reduced distance between mitochondria and the GER and some mitochondria surrounded by jagged GER cisternae indicate altered organelle interactions. In addition, dilatation, fragmentation and structural irregularities were observed in the GER, suggesting that protein synthesis and cellular homeostasis were severely affected. Widespread vacuolization, ribosome reduction and lipid droplets in the cytoplasm indicate a decrease in cellular metabolic activity and impairment in fat metabolism. In conclusion, BPM exposure causes mitochondria-centered, dose-dependently increasing organelle-level damage in liver hepatocytes, characterized by mitochondrial dysfunction, endoplasmic reticulum stress response and loss of cellular integrity. The ultrastructural findings suggest that BPM may trigger apoptosis and degenerative processes in hepatocytes. In line with the findings obtained from ELISA analyses, no significant change was observed in ALT and AST levels in low and medium dose Bisphenol M (BPM) administrations (p > 0.05), whereas a significant decrease was found in ALT levels in the high dose BPM (10 mg/kg) group compared to the control group (p < 0.01). In cytokine analyses, significant increases in TNF-α levels were determined in all experimental groups (p < 0.01) and this increase was most prominent in the group administered 2.5 mg/kg BPM. In the same group, a slight but significant decrease in IL-6 levels was detected (p < 0.05). Fluctuations in IL-6 levels were observed in other dose groups and statistically significant differences were found at all doses (p < 0.05). In terms of cytochrome C levels, a significant decrease was observed in the 2.5 mg/kg BPM group (p < 0.05) and a significant increase was observed in the 10 mg/kg BPM group (p < 0.05); however, no significant difference was detected in the 5 mg/kg BPM administration compared to the control group (p > 0.05). These findings indicate that BPM administration causes dose-dependent changes in biochemical parameters associated with liver injury. RT-PCR analyses revealed dose-dependent changes in the expression levels of apoptosis related genes in all dose groups. Expression of p53 gene, which plays a critical role in cellular stress response, increased 5.39 and 5.83-fold in 2.5 mg/kg and 5 mg/kg BPM treatments, respectively, while this increase increased significantly to 28.57-fold at 10 mg/kg dose. Bax, a pro-apoptotic gene, showed a 0.74 and 0.40-fold decrease in low and medium dose BPM treatments, respectively; however, it increased 2.38-fold at 10 mg/kg dose. The expression of the anti-apoptotic Bcl-2 gene increased 23.05-fold at 2.5 mg/kg BPM dose, 3.67-fold at 5 mg/kg, and 85.84-fold at the highest dose. The expression levels of Caspase-3 gene, which is involved in the effector stage of apoptosis, also increased in parallel with the dose; it increased 2.56, 7.61 and 27.98 fold in 2.5 mg/kg, 5 mg/kg and 10 mg/kg BPM applications, respectively. These findings indicate that BPM induces a strong genetic response in cellular stress, apoptosis and survival mechanisms at high doses. These findings are largely in line with the toxic effects of other bisphenol species (BPA, BPS, BPF, BPAF, BHPF, BPAF) on the liver in various animal models (mouse, rat, zebrafish, carp) reported in the literature. Other bisphenols have been reported to cause similar histopathological and cellular damage in the liver such as vacuolization, degenerated hepatocytes, sinusoidal dilatation, inflammatory cell infiltration, necrosis, fibrosis, steatosis, apoptosis, mitochondrial dysfunction. For example, BPA has been reported to cause cellular infiltration, necrosis, vacuolization, multinucleated giant cells, pyknotic nuclei and congestion in blood vessels in rat liver, as well as triggering mechanisms such as oxidative stress, ER stress-related apoptosis and mitochondrial dysfunction. BPS has been observed to cause apoptosis and inflammation in zebrafish and carp liver, and lipid accumulation and obesity in mice. BPF and BPAF have also been shown to cause hepatic lipid accumulation. In conclusion, this thesis study revealed that Bisphenol M induced dose-dependent toxic effects on mouse liver tissue. These effects, supported by histopathological and ultrastructural findings, were manifested as cellular degeneration, inflammation, apoptosis and structural defects. ELISA analyses revealed a significant decrease in ALT level and a significant increase in TNF-α levels, which are considered as biochemical indicators of liver damage, in all dose groups in high dose BPM administration. Furthermore, significant fluctuations in IL-6 and cytochrome c levels indicate that BPM is effective on inflammatory response and mitochondrial stress. RT PCR analyses revealed that high doses of BPM induced apoptosis by significantly increasing p53, Bax and caspase-3 gene expressions and activated the survival response of cells by inducing a significant increase in Bcl-2 gene. These findings suggest that BPM exerts a strong genetic and biochemical effect on cellular stress, apoptosis and inflammation mechanisms. By providing data on the toxicological profile of BPM, the data obtained in the study contribute to the scientific basis for potential regulations and risk assessments for the use of this chemical. In this context, further studies are needed to evaluate the effects of BPM on human health more comprehensively.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    569259

    Dişi farelerde cinsel siklusun farklı evrelerinde kisspeptinin bazı beyin bölgelerinde immünofloresan yöntemle görüntülenmesi

    Immunohistochemical imaging of kisspeptin in some brain regions in different stages of sexual cycles of female mice

    MERYEM SEDEF DOĞRU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    FizyolojiFırat Üniversitesi

    Fizyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SİNAN CANPOLAT

  2. Tez No

    398941

    Farelerde kadmiyum uygulamasının fertilite parametreleri üzerine etkisi

    Effect of cadmium application in mice on fertility parameters

    BANU KARAÖZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    HemşirelikEge Üniversitesi

    Kadın Sağlığı ve Hastalıkları Hemşireliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞENAY ÜNSAL ATAN

  3. Tez No

    331577

    Farelerde gebelik boyunca FKBP52 ile PRDX6 arasındaki etkileşimler

    Interactions between FKBP52 and PRDX6 during murine pregnancy

    NURAY ACAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Histoloji ve EmbriyolojiAkdeniz Üniversitesi

    Histoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL ÜSTÜNEL

  4. Tez No

    79489

    Farelerde kadmiyumun akut ve kronik toksisitesi üzerine bazı steroid yapılı maddelerin etkisinin araştırılması

    Investigation of the effects of some steroids on acute and chronic cadmium toxicity in mice

    HAKİ KARA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Eczacılık ve FarmakolojiFırat Üniversitesi

    Farmakoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KADİR SERVİ

  5. Tez No

    386569

    Farelerde siyatik sinir bağlama yöntemi ile oluşturulan kronik ağrının oosit sayı ve matürite üzerine etkisinin araştırılması

    Investigation of the effect of chronic pain induced by nevre ligation method on the oocyte count and maturity using nice

    ŞENAY DAĞILGAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Sağlık EğitimiÇukurova Üniversitesi

    Ebelik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FAZİLET AKSU

Geri Dön