Formaldehit maruziyetinde kromozomal aberasyon, DNA hasarı ve idrarda HPLC tekniği ile metabolit tayini

Abstract

153 VII. ÖZET Formaldehit endüstriyel proseslerde yaygın olarak kullanılan önemli bir bileşiktir. Formaldehitin en geniş kullanım alanı; üre, fenol, melamin ve türevleri ile reçine üretimidir. Formaldehit bazlı reçineler, yonga-levha, kontraplak, sunta, mobilya ve diğer ağaç ürünlerinin üretiminde tutkal olarak kullanılmaktadır. Formaldehitin endüstriyel işyeri ortamı dışında dış çevrede bulunmasının başlıca kaynakları petrol ve dizel araçlarından çıkan dumanlar, yanma prosesi ürünleri ve sigara dumanıdır. Formaldehit aynı zamanda insan biyokimyasının normal bir metabolitidir. Çalışmamızda, formaldehitin üre-formaldehit reçinesi şeklinde tutkallamada kullanıldığı ve hazırlandığı yonga-levha fabrikalarının çeşitli bölümlerinde çalışan işçilerin periferal kan lenfositlerinde kromozomal aberasyon tekniği ile kromozomlardaki yapı değişiklikleri, Comet Assay ile DNA hasarları ve yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) tekniği ile idrardaki formik asit konsantrasyonları araştırılmıştır. Sağlıklı kontrol bireylerinde de aynı uygulamalar yapılmıştır. Çalışma ortamı havasında bulunan formaldehit konsantrasyonları, yonga-levha/MDF/üre-formaldehit üretim fabrikasında 0.7ppm-3.77ppm değerleri arasında, yonga-levha üretim fabrikasında da 0.3ppm-3.9ppm değerleri arasında tespit edilmiştir. Kromozomal aberasyon tekniği her iki fabrikadan olmak üzere toplam 19 işçiye ve 20 kontrol bireyine uygulanmıştır. Formaldehite maruz işçilerde özellikle disentrik, asentrik ve ring kromozom tipi154 aberasyonlar tespit edilmiştir. Bu işçilerde disentrik, asentrik ve ring kromozomal aberasyon sıklığı (25.16±2.52), (23.79±1.81), (2.79±0.63) olarak belirlenmiştir. Disentrik, asentrik ve ring kromozomal aberasyon sıklığı kontrol bireylerinde (0.20±0.09), (10.45±1.16) (0.00±0.00) olarak tespit edilmiştir. Formaldehite maruz işçilerde disentrik, asentrik ve ring kromozomal aberasyon sıklığında kontrol grubuna kıyasla istatistiksel olarak anlamlı bir artış gözlenmiştir (p< 0.001). Comet Assay yonga-levha/MDF/üre-formaldehit fabrikasında çalışan toplam 32 işçiye ve 20 kontrol bireyine uygulanmıştır. Comet Assay DNA hasar sonuçları hasarsız (normal), düşük hasarlı (streç), yüksek hasarlı (Comet) ve tamamen hasarlı hücre olarak sınıflandırılmıştır. Kontrol grubu bireylerinde yüksek hasarlı ve tamamen hasarlı hücre gözlenmemiştir. Çalışma grubu işçilerinin hasarsız, düşük hasarlı, yüksek hasarlı ve tamamen hasarlı hücre sıklığı (4.19±0.52), (37.69±3.64), (136.03±3.09), (22.19±1.98) olarak bulunmuştur. Kontrol grubu bireylerinin hasarsız ve düşük hasarlı hücre sıklığı (187.35±2.41) ve (12.65±2.41) olarak tespit edilmiştir. Formaldehite maruz çalışma grubu işçilerinde, kontrol grubu bireylerine kıyasla hasarsız hücre sıklığında istatistiksel olarak anlamlı bir azalma, bununla birlikte düşük hasarlı, yüksek hasarlı ve tamamen hasarlı hücre sıklığında istatistiksel olarak anlamlı bir artış gözlenmiştir (p< 0.001). Yüksek performanslı sıvı kromatografisi (HPLC) tekniği yonga-levha/MDF/üre-formaldehit üretim fabrikasında çalışan toplam 32 işçinin ve 12 kontrol bireyinin idrarlarında uygulanmıştır, idrardaki formik asit konsantrasyonu ortalaması çalışma grubu için (11.164±0.812), kontrol grubu için de (9.017±1.221) olarak bulunmuştur. Çalışma grubu ile kontrol grubunun idrardaki formik asit konsantrasyonu ortalamalarının karşılaştırılmasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır (p> 0.05).155 Formaldehite maruz işçilerin periferal kan lenfositlerinde Comet Assay ile elde edilen DNA hasar sonuçları ile HPLC tekniği ile elde edilen işçilerin idrarlarındaki formik asit konsantrasyonu sonuçları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki bulunamamıştır (p> 0.05). İşyeri ortamında formaldehitin periferal kan lenfositleri üzerindeki muhtemel genotoksik etkisinin güncel sitogenetik yöntemlerle araştırılabileceği, ancak düşük dozlardaki formaldehit maruziyetinin izlenmesinde idrarda formik asit tayininin maruziyeti belirleyecek hassasiyette bir teknik olmadığı sonucuna varılmıştır.

156 VIII. SUMMARY Formaldehyde is an important compound that is used extensively in industrial processes. The widest use of formaldehyde is in the production of resins with urea, phenol, melamin and their derivatives. In the manufacture of chipboard, plywood, fiberboard, furniture and other wood products formaldehyde based resins are used as adhesives. The presence of formaldehyde in the outside environment other than the industrial working environment is mainly due to exhaust fumes from petrol and diesel engines, products of combustion processes and from tobacco smoke. Formaldehyde is also a normal metabolite in human biochemistry. In our study; to determine the structural chromosome changes, chromosomal aberration technique and to determine DNA damages Comet Assay were applied to the peripheral blood lymphocytes of the workers working in the chipboard factories where formaldehyde was used as urea-formaldehyde resin for the purpose of glueing. HPLC technique was also applied to the urine of the formaldehyde exposed workers to determine the urinary formic acid concenstrations. Same applications were done on the healthy control individuals. The formaldehyde concentrations present in the working environment air were determined as ranging between 0.7 ppm and 3.77 ppm in chipboard/MDF/urea-formaldehyde production factory and between 0.3ppm and 3.9 ppm in chipboard factory.157 Chromosomal aberration technique was applied to the 19 worker from both factories and 20 control individuals. Especially dicentric, acentric fragment and ring chromosome-type aberrations were scored in the formaldehyde-exposed workers. The frequency of dicentric, acentric and ring chromosomal aberrations in these workers were determined as (25.16±2.52), (23.79±1.81), (2.79±0.63). The frequency of dicentric, acentric and ring chromosomal aberrations in the control individuals were (0.20±0.09), (10.45±1.16), (0.00±0.00) Compared to the control group, statistically significant increase in the frequency of dicentric, acentric and ring chromosomal aberrations were observed in the exposed workers (p< 0.001). Comet Assay was applied to the 32 worker from the chipboard/MDF/urea-formaldehyde production factory and 20 control individuals. The DNA damage results were classified as, no damaged (normal), low-damaged (Stretched), high-damaged (Comet) and completely damaged cells. No high-damaged and completely damaged cells were observed in control individuals. The frequencies of the no- damaged, low-damaged, high-damaged and completely-damaged cells in the working group were found as (4.19±0.52), (37.69±3.64), (136.03±3.09), (22.19i1.98). The frequencies of the no-damaged and low- damaged cells in the control group were (187.35±2.41) and (12.65±2.41). Compared to the control group, statistically, significant decrease in the no- damaged cells were observed in the exposed group. Also, statistically significant increase in the low-damaged, high-damaged and completely- damaged cell frequencies were observed in the exposed group (p< 0.001). High-performance liquid chromatography (HPLC) technique was applied to the urines of the 32 worker from the chipboard/MDF/urea- formaldehyde production factory and to the urines of 12 control individuals. The average urinary formic acid concentrations were found as (11.164±0.812) for working group and (9.01 7±1.221) for control group. No158 statistically significant difference was found between the results of the working group and control group (p> 0.05). No statistically significant correlation was found between the DNA damage results obtained by Comet Assay from the peripheral blood Lymphocytes of the formaldehyde-exposed workers and the urinary formic acid results obtained by HPLC technique from the same exposed workers, It is concluded that the possible genotoxic effect of formaldehyde on the peripheral blood lymphocytes can be measured by the current cytogenetic techniques however biological monitoring of formaldehyde exposures at low-doses by determining the formic acid concentrations in urine is not a feasible and sensitive technique.