Investigation of the toxic effects of alternative per- polyfluoroalkyl substances at the molecular level
Alternatif per ve polifloroalkil maddelerin toksik etkilerinin moleküler düzeyde araştırılması
- Tez No: 987016
- Danışmanlar: DOÇ. DR. CEYHUN BEREKETOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Per ve Polifloroalkil maddeler kısaca PFAS olarak anılan organik maddelerdir. Son derece kararlı perflorlu karbon zincirleri taşırlar. 9000'in üzerinde sentetik alternatifleri bulunmaktadır. Genelde konvensiyonel hidrokarbon, florlanmamış yüzey maddelerine kıyasla daha düşük maliyetli oldukları durumlarda kullanılırlar. Çevreye verdikleri zarar tam anlaşılamamış olduğu halde çeşitli endüstrilerde farklı uygulamalarda kullanılmaktadırlar. Sonsuz kimyasallar olarak da anılan bu kimyasallar etkileşime yatkın olmayan doğaları gereği doğada geri dönüştürülemez veya zararsız hale indirgenemezler. Bu tez önerisinde çeşitli endüstriyel alanlardaki yaygın kullanımı ve çeşitliliği yüzünden çevre kirliliğine sebep olabilen alternatif PFAS'ların toksik etkilerinin araştırılması amaçlanmaktadır. Bu amaç doğrultusunda Per ve Polifloroalkil maddelerin binlerce varyasyonunun olduğu göz önünde tutularak sıkça çalışılmış, kimi toksik etkileri görülmüş, zararlı sayılabilecekleri seviyeleri belirlenmiş yaygın kullanılan PFOA, PFOS gibi Uzun Zincirli PFAS'ların yerine alternatif olarak kullanılan kısa zincirli olan PFPeA ve PFHpA PFAS'ların araştırılması uygun görülmüştür. Kısa karbon zincirli PFAS'lar, yetkili kurumların uyguladığı yaptırımlar ve yasaklar doğrultusunda uzun karbon zincirli PFAS'lara alternatif olarak üretilmektedir ve temelde aynı kimyasal yapıyı paylaşmaktadır. Bundan dolayı sürekli çevreye salınmakta ve birikim gösterebilmektedir. Bu doğrultuda hedef PFAS'ların Lipid metabolizması ve Bağışıklık sistemi ile ilişkili gen ve gen gruplarının ekspresyon profillerini nasıl etkilediği model olarak kullanılacak hücre hatları üzerinde çalışmalarla belirlenmiştir Bu kapsamda çalışma 3 iş paketi olacak şekilde tasarlanmış olup bunlar sırasıyla; PFAS'ların bağışıklık mekanizmaları üzerindeki etkilerinin araştırılması, PFAS'ların lipid metabolizması üzerindeki etkilerinin araştırılması ve Gen ekspresyon profillerinin belirlenmesi ile istatistik analizlerdir. Elde edilen verilerin gelecekte PFAS'ların sebep olduğu çevre kirliliğini önlemek ve bu kadar yaygın kullanımı olan bir kimyasal grubunun hem çevrenin hem de ekonominin sürdürülebilirliğini etkilemesinin önüne geçilmesi amacıyla yetkili ve yaptırım gücü olan kurumlarca öneri, referans ve destekleyici bilimsel bulgular olması amaçlanmaktadır. Çalışmamız sonucunda Kısa zincirli PFAS'ların (PFPeA, PFHpA), 3T3-L1 adipositlerinde lipid metabolizmasını ve THP-1 monositlerinde bağışıklık sinyal yolaklarını, doz bağımlı ve tekdüze olmayan transkripsiyonel değişiklikler yoluyla bozulduğu görülmüştür. Etkilenen başlıca yolaklar arasında PPAR sinyalizasyonu, yağ asidi biyosentezi, NF-κB ve p53 bulunurken; canlılıktaki azalmalar, metabolik stres ve bağışıklık modülasyonu ile uyumlu olarak gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Per and Polyfluoroalkyl substances are organic substances, referred as PFAS. They carry extremely stable perfluorinated carbon chains. There are over 9000 synthetic alternatives. They are generally used where they cost less than conventional hydrocarbon, non-fluorinated surfactants. Although the damage they cause to the environment is not fully understood, they are used in different applications in various industries. These chemicals, also known as forever chemicals, cannot be recycled or reduced to harmless nature due to their non-interactive nature. In this thesis proposal, it is aimed to understand the toxic effect of alternative PFASs, as these compounds could cause environmental pollution due to its widespread use and diversity in various industrial areas. For this purpose, considering that there are thousands of variations of Per and Polyfluoroalkyl substances, it has been found appropriate to investigate Short-Chain PFASs PFPeA and PFHpA, which are used as an alternative to Long-Chain PFASs such as PFOA and PFOS, which have been studied frequently, some toxic effects have been observed, and levels that can be considered harmful have been determined. Short carbon chain PFASs are produced as an alternative to long carbon chain PFASs in line with the sanctions and bans imposed by the authorized institutions and basically share the same chemical structure. Therefore, it is constantly released into the environment and can accumulate. In this direction, how target PFASs affect the expression profiles of genes and gene groups related to Lipid metabolism and Immune system were determined by studying the cell lines used as models. In this context, the study was designed as 3 work packages and these are respectively; Investigating the effects of PFASs on immune mechanisms, investigating the effects of PFASs on lipid metabolism, determining gene expression profiles and statistical analysis. Thus, it is aimed that the data to be obtained can be used as preliminary data and reference studies by authorized and sanctioned institutions in order to prevent environmental pollution caused by PFASs in the future and to prevent such a widely used chemical group from affecting the sustainability of both the environment and the economy. As the results of our study suggests; Short-chain PFAS (PFPeA, PFHpA) disrupted lipid metabolism in 3T3-L1 adipocytes and immune signaling in THP-1 monocytes through non-monotonic, dose-dependent transcriptional changes. Key pathways affected included PPAR signaling, fatty acid biosynthesis, NF-κB, and p53, with viability reductions aligning with metabolic stress and immune modulation.
Benzer Tezler
- Coupling ozone with GAC, AIX and biochar: Removal of pharmaceuticals from the biologically treated wastewater and fate of their transformation products
Ozonun granüler aktif karbon, iyon değişimi veya biyokömürle kombinasyonu ile farmasötiklerin biyolojik arıtılmış atıksudan giderilmesi ve transformasyon ürünlerinin akıbeti
MALHUN FAKIOĞLU KUTLU
Doktora
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
- Sodyum lignosülfonatın tekstil kaplamacılığında kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of the usability of sodium lignosulfonate in textile coating
AYŞE DİLŞAD POLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KANIK
- Investigation of shipyard wastewater treatment using electrocoagulation process with different electrodes
Tersane atıksularının elektrokoagülasyon prosesinde farklı elektrotlar kullanarak arıtılabilirliğinin incelenmesi
ABDIHAKEM ABDI MOHAMUD
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
BiyolojiGebze Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAL BEKTAŞ
- Afşin Elbistan linyit kömürü ve RDF'den üretilen yarıkok karışımlarının yanma davranımlarının belirlenmesi
Determination combustion behavior of chars produced from Afsin Elbistan lignite coal and RDF
GÜLŞEN KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANZADE AÇMA
- 6063 aluminyum alaşımlarının korozyon direnci üzerine anodizasyon öncesi yüzey işlemlerinin ve AA anodizasyonla üretilmiş ince oksit filmlerinin etkisi
The Effect of pretreatment and thin layer sulfuric acid a C anodization of 6063 aluminum alloys on its corrosion resistance
FERİHA SERTÇELİK