Sigara içme alışkanlığının kromozomlar üzerine olan etkisinin floresan in situ hibridizasyon (FISH) tekniği ile araştırılması

Abstract

98 VI. ÖZET Mutajenik ve karsinojenik maddelere maruziyetin biyoizlenmesinde kısa süreli testler sonucu elde edilen sitogenetik parametreler, etkinin biyolojik göstergesi olarak önemli bir yere sahiptir. Ancak son yıllarda geliştirilen floresan in situ hibridizasyon tekniği (FISH) klasik sitogenetik tekniklerle karşılaştırıldığında, çok sayıda interfaz ya da metafaz hücresinin çok kısa süre içerisinde ve daha az emekle sayılabilmesi, kromozomların belirgin bölgelerindeki hasarın tespitine imkan vermesi ve klasik tekniklerle tespiti çok güç olan kalıcı (simetrik) aberasyonların tespitinin kolaylıkla yapılabilmesi gibi birçok avantajı beraberinde getirmiştir. Bu çalışmada sigara içme alışkanlığının kromozomal aberasyon sıklığı üzerine olan etkisi insan periferal kan lenfositlerinde 1, 2 ve 4 numaralı kromozomları işaretleyen kromozomal DNA probları yardımıyla FISH tekniği kullanılarak incelenmiştir. Sigara dumanı, içinde birçok tehlikeli bileşiğin bulunduğu bir karışımdır. Bu maddelerin bir kısmının biyolojik olarak aktif olduğu ve DNA ya da proteinlerle katım ürünleri oluşturduğuna ilişkin kanıtlar vardır. İn vivo ve in vitro olarak yapılan birçok sitogenetik çalışma sigara içme alışkanlığının kromozomal aberasyonları indükleyebileceğini göstermiştir. Bu çalışmada, daha önce bilinen herhangi bir genotoksik maddeye maruz kalmamış 15 sigara içici ve 12 kişilik kontrol grubu kullanılmıştır. Deney grubu; ortalama 24.9+ 8.2 yıldır, günde ortalama 26.0±8,9 sigara içen 44.4±8.0 yaş ortalamasına sahip bireylerden, kontrol grubu bireyleri ise hayatında hiç sigara kullanmamış 40.2+6.9 yaş ortalamasına sahip bireylerden oluşmuştur.99 Sigara içicilerin ortalama aberasyon sıklığı ile (5.46± 3.15) kontrol grubu bireylerin ortalama aberasyon sıklığı (0.75± 0.96) arasında istatistiksel olarak oldukça anlamlı bir fark bulunmuştur (p<0.01). En yüksek aberasyon sıklığı 2.13+1.50 ortalama değeri ile kromozom 2'de gözlenirken bu değer ile kromozom 1 (2.06± 1.16) ve kromozom 4'ün (1.26± 1.23) ortalama aberasyon sıklıkları arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olmadığı bulunmuştur (p>0.05). İki grup arasındaki ortalama kromozomal kırık, ring ve translokasyon sıklıkları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark gözlenirken (sırasıyla p<0.001, p<0.05, p<0.001); ortalama anöploidi sıklığı açısından ise iki grup arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunamamıştır (p>0.05). Deney ve kontrol grubunda yaş ile kromozomal aberasyon sıklıkları arasında anlamlı bir ilişki yoktur (rk=0.11, p>0.05; rd=0.13, p>0.05). Deney grubunda günde içilen sigara adedi ile kromozomal aberasyon sıklığı arasında da anlamlı bir ilşki bulunamamıştır (r=0.18, p>0.05). Yine sigara içme süresi ile kromozomal aberasyon sıklığı arasında da anlamlı bir ilişki yoktur (r=0.30, p>0.05). Bu çalışma ile sigara içiminin kromozomal aberasyonları indükleyen önemli bir etken olduğu ve bu etkinin 1, 2 ve 4 numaralı kromozomlar arasındaki dağılımının kromozom büyüklüğü ile orantılı olmadığı ortaya konmuştur. Yine bu çalışma ile birçok mutajenik ve karsinojenik maddeye kronik bir maruziyetin sözkonusu olduğu sigara içme alışkanlığının ortaya çıkardığı ve özellikle klasik sitogenetik tekniklerle tespiti çok güç olan kalıcı aberasyonların tespitinde floresan in situ hibridizasyon tekniğinin (FISH) oldukça etkin ve kullanışlı bir teknik olduğu sonucuna varılmıştır.

100 VII. SUMMARY The methods for biomonitoring the exposure to potential mutagens and carcinogens those for evaluating biological effects are based on short term tests using cytogenetic parameters as indicators. However the recently developed FISH technique have definite advantages over classical cytogenetic procedures, allowing scoring of thousands of interphase or metaphase cells with modest effort, as well as permitting the analysis of damage affecting specific chromosome regions, or the detection of stable chromosome aberrations, which are not easily detectable by conventional cytogenetic techniques. In the present study we determined the influence of smoking on the frequency of chromosomal aberrations in human peripheral blood lymphocytes using the FISH technique with specific DNA libraries of chromosome 1, 2 and 4. Cigarette smoke and its constitute are complex mixtures of potentially hazardous compounds. There is evidence that some of these compounds are biologically active and can form adducts with DNA and protein. On the basis of several cytogenetic studies; in vivo and in vitro, it has been found that cigarette smoking can induce chromosomal aberrations. The study group consisted of 15 smokers and 12 age-matched non- smokers, all with no known exposure to other genotoxic agents. The smokers consumed on average 26,0±8,9 cigaretes per day for an average period of 24,9±8,2 years. The mean age of smokers were 44,4±8,0 and non-smokers had 40,2+6,9 mean age.101 Smoker subjects had a statistically significant (p<0.01 ) mean aberration frequency (5.467±3.159) as compared to non-smokers (0.750±0.965). The aberrations were observed in higher frequencies in the chromosome 2 of smokers (2,13+1,50). However the mean aberration frequency of chromosome 1 (2,06+1,16) and chromosome 4 (1,26±1,23) were slightly different from the mean value of chromosome 2 with no statistical significancy (p>0,05). Chromosomal breakages, rings and translocations formed in the smokers group was significantly higher than the aberrations observed in non- smokers as p<0.001, p<0,05 and p<0,001 respectively. However no statistical difference was evaluated in the mean frequency of aneuploidi between both groups (p>0,05). Also there was no correlation between the frequencies of chromosomal aberrations and the age of the smoker subjects (r=0,1 1 ; p>0,05) and controls (r=0,13; p>0,05). The amount of cigarettes smoked per day (r=0,18; p>0,05) and duration of smoking (r=0,30; p>0,05) had also demonstrated no significancy as correlated to chromosomal aberration frequency. This study shows that cigarette smoking plays an important role in inducing chromosomal aberrations and the distribution of damage between the chromosome 1, 2 and 4 are not proportional to chromosome length. The use of FISH technique seems a very powerful way of assesing the stable aberrations caused by chronic exposure to mutagenic and carcinogenic chemicals in cigarette smoke.