Boğalarda musk ksilen ve musk ketonun reproduktif toksisitesinin ın vitro araştırılması
Abstract
Antik çağlardan beri doğal musk parfümlerin hazırlanmasında koku olarak kullanılmıştır. Doğal musk her zaman çok kıymetli olmuştur, erkek musk geyiklerinin (Moschus moschiferus) ekzokrin bezlerinde bulunur. Doğal musk özlerinin kokulu bileşenleri makrosiklik ketonlar, makrosiklik laktonlar, makrosiklik alkoller ve piridin türevleridir. Düşük üretim maliyetleri ve kolay hazırlanma nedeniyle muskların sentetik türevleri olan nitro musklar; sabun, kozmetik, çamaşır deterjanı ve yumuşatıcı gibi sayısız ürünün endüstriyel üretiminde yapay koku olarak büyük miktarlarda kullanılmıştır. Musk keton şüpheli bir ko mutajen iken, musk ksilen şüpheli bir ko mutagen ve kanserojendir. Musk ksilen, Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı (IARC) tarafından grup 3'te (insanlarda kanserojen olarak sınıflandırılamaz) sınıflandırılmıştır. İn vitro çalışmalarda ise nitro musk (musk ksilen ve musk ketonun) muhtemelen östrojenik aktiviteye sahip olduğu gösterilmiştir. Bu bileşiklere canlılar özellikle inhalasyon ve dermal yol ile maruz kalmaktadır. Bu kirleticiler, çevresel yolla su kaynaklarına bulaşabilmekte ve su canlılarına, çevreye ve organizmalarda sağlığa yönelik istenmeyen etkiler oluşturabilmektedir. Bu bileşiklerin insan sütüne geçişine ilişkin çalışmalar bulunmakla birlikte, inek ya da diğer hayvanların süt ya da dokusuna geçişine ilişkin çalışmalar sınırlı veya bulunmamaktadır. Özellikle insan ve çevresel kaynaklı maruziyet yolları göz önünde bulundurulduğunda boğalarda, endokrin bozucu etkinliği gösterilen bu kimyasallar için reproduktif toksisitenin yapılmamış olması, ileride damızlık potansiyeline sahip olan hayvanlar için önem taşımaktadır. Bu değerlendirmelerden yola çıkılarak, yapılan çalışmada, parfüm bazlarında bulunabilen nitro musk bileşiklerinden musk ksilen ve musk ketonun boğalarda erkek reproduktif toksisitesinin in vitro olarak araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla öncelikle musk keton ve musk ksilen bileşikleri primer parenşimal testiküler hücre kültüründe, sperm örneklerinde toksisitesi belirlenmiştir. IC50 değeri hücre kültüründe MK için 0,34 µg/ml, MX için 0,32 µg/ml bulunmuş olup, epididimal sperm hücrelerinde MK için 0,48 µg/ml, MX için 0,58 µg/ml bulunmuştur. Daha sonra sperm hücreleri IC50 ve daha düşük konsantrasyonlarda nitro musklara maruz bırakılmış ve Bilgisayar Aracılı Sperm Analiz Sistemi (CASA) kullanılarak 0, 4 ve 24 saat içerisinde motilite parametreleri (progresyon, motilite, VCL, VSL, VAP ve LIN değerleri, ALH, hiperaktivite vb.) yönüyle değerlendirilmiştir. Flow Sitometre kullanılarak akrozom uyarılmış/uyarılmamış, canlı/ölü oranlar yönüyle nitro muskın sperm üzerine etkileri gösterilmiştir. Kirleticilerin membran transport proteinleri üzerine etkileri değerlendirildiğinde, bazılarının bu proteinlerin ifadelerini arttırdığı, bazılarının ise azalttığı ve buna bağlı olarak toksik etki gösterdikleri görülmektedir. Kan testis bariyeri organizmada en kompleks bariyerler arasındadır ve özellikle gelecek nesillerin korunması için bu transport proteinlerin ekspresyonu önem taşımaktadır. Yapılan çalışma kapsamında nitro musk bileşiklerinin membran transport proteinleri arasında en önemlileri arasında yer alan P-gp üzerine etkileri, Western blot ile araştırılmıştır. P-gp protein ifadesi, her iki nitro musk bileşiği uygulaması sonrası azalmıştır, bu azalma MK için MX'den daha yüksektir. Hayvan modelleri ve epidemiyolojik kanıtlar, sperm sayısının azalması, infertilitenin artması, testiküler disgenezis sendromu ve testiküler ve prostat kanserleri ile endokrin bozucu kimyasallara maruz kalmayı ilişkilendirmektedir. Kimyasal maddelerin sperm kalitesi üzerine etkilerinin CASA ile ölçülmesi hem üreme toksikolojisi hem de risk değerlendirmesi bakımından önemli olup, henüz veteriner hekimlikte yaygın uygulama alanı bulamamıştır. Kimyasalların insan erkek reproduktif toksisitesine yönelik etkilerinin araştırılmasında in vitro testler içerisinde boğa spermi ile yapılan MTT ve CASA testleri batarya test olarak kabul edilmektedir. Ancak türler arası farklılık göz önünde bulundurulduğunda, bu testlerin farklı hayvan türleri arasında değerlendirilmesi ve maruziyete bağlı risk analizlerinin yapılmasında türlere özgü sistemlerin geliştirilmesi öne çıkmaktadır. Dolayısıyla boğalarda sperm kalitesinin değerlendirilmesi, genellikle klinik ortamda doğurganlığın öngörülmesi ile veya maksimum sayıda yavruya ulaşma isteğiyle bağlantılıdır; ancak kirleticiler gibi çevresel faktörlerden etkilenebilmektedir. Bu tür değerlendirmeler milyarlarca dolarlık endüstrileri (ör. süt, hayvancılık, kümes hayvanları) etkileyen risk değerlendirmelerinin temelini oluşturmaktadır. Bu çalışmada; nitro musk bileşiklerinden musk ksilen ve musk ketonun boğalarda erkek reproduktif toksisitesi ve testiküler P-gp ile ilişkisi değerlendirilmiştir. Sonuç olarak; boğalarda musk ksilen ve musk ketonun reproduktif toksisitesinin in vitro araştırılmasının yapıldığı çalışmamızda hem musk ketonun hem de musk ksilenin boğa spermleri için toksik olduğu, ilaçların bazı sperm fonksiyonlarını bozduğu, birçok parametrede musk ketonun musk ksilene göre toksikolojik etkisinin daha fazla olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Bu çalışma MTT, CASA ve flow sitometre testlerinin boğa reproduktif toksisite denemelerinde batarya testi olarak kullanılabilmesi için önemli bir alt yapı oluşturmuştur.
