Genotoxic and cytotoxic effects of formic acid on human lymphocytes in vitro (Formik asidin insan lenfositleri üzerindeki in vitro genotoksik ve sitotoksik etkisi)
Journal Title: Turk Hijyen ve Deneysel Biyoloji Dergisi - Year 2016, Vol 73, Issue 2
Abstract
Objective: Formic acid is an ubiquitous chemical constituent in the environment, being produced by sources as diverse as vegetation, ants, soil, vehicles, biomass burning, and photochemical reactions. The present work is focused on in vitro analysis of cytotoxic and genotoxic effects of formic acid, using cytogenetic tests such as the cytokinesis-block micronucleus assay (CBMN) and chromosomal aberration analysis, in human lymphocytes. Method: This study was carried out using blood samples from healthy, non-smoking adults aged 18–22 years, of whom 10 were male and 6 were famale. Different concentrations (0.07, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.8 mM) of formic acid was added to the lymphocyte culture test for chromosomal aberration (CA) analysis. Mitomycin-C (0.3 mg/ml) was used as the positive control. Human peripheral blood lymphocyte cells were treated with 20, 40, 60, 80 mM concentrations of formic acid for 48 h. for the CBMN test. Mitomycin-C (0.5 mg/ml) was added to the Lymphocyte culture as a positive control. The present research was carried out to assess the cytotoxic and genotoxic effects of formic acid on human peripheral lymphocytes in vitro using the cytokinesis-block micronucleus assay (CBMN), as well as chromosomal aberration (CA) analysis. Results: A significant increase was observed for induction of micronucleus frequency in all treatments of formic acid concentrations for 48 h. comparing with the negative control and mitomycin C (MMC, 0.5 μg/ ml) which was used as positive control. When compared with negative control and with mitomycin C (MMC, 0.3 μg/ml) which is used as positive control, it is observed that formic acid is rising the frequency of chromosomal aberration significantly at all appliance concantrations in 24 h. The frequency of micronuclei and chromosomal aberrations increased in a dose dependent manner. The results showed that there were significant correlations between formic acid concentration and micronuclei frequency (r= 0.92), numbers of necrotic cells (r= 0.95), and apoptotic cells (r= 0.91). Conclusion: Our data provided evidence that there is a significant correlation between the concentration of formic acid and the following chromosomal aberrations: frequency of micronuclei, apoptotic cells, and necrotic cells in vitro. Amaç: Formik asit, bitkiler, arılar, toprak, araçlar, gübre yanması ve fotokimyasal reaksiyonlar gibi çeşitli kaynaklarca üretilen ve çevrede yaygın olarak bulunan kimyasal bir bileşimdir. Mevcut çalışma, insan lenfositlerinde sitokinez-blok mikronükleus tayini ve kromozomal aberasyon analizi gibi sitogenetik testler kullanarak formik asidin sitotoksik ve genotoksik etkilerinin in vitro analizine odaklanmıştır. Yöntem: Bu çalışma 18-22 yaş arası 10’u erkek, 6’sı kadın sağlıklı, sigara kullanmayan yetişkinlerinden kan örnekleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Lenfosit kültürüne kromozomal aberasyon (CA) testi için formik asidin farklı konsantrasyonları (0,07, 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,8 mM) eklendi. Pozitif kontrol olarak mitomycin-C (0,3 μg/ml) kullanıldı. Sitokinez-blok mikronükleus tayini (CBMN) için, insan periferik kan lenfositleri 20, 40, 60, 80 mM derişimde formik asitle 48 saat işleme tabi tutuldu. Lenfosit kültürüne, pozitif kontrol olarak mitomycin-C (0,50 μg/ml) eklendi. Bu araştırma, sitokinezblok mikronükleus tayinini (CBMN) ve kromozomal aberasyon (CA) analizini kullanarak in vitro insan periferal lenfositlerinde formik asidin sitotoksik ve genotoksik etkilerini değerlendirmek için yapılmıştır. Bulgular: Pozitif kontrol olarak kullanılan mitomisin C (MMC, 0,5 μg/ml) ile negatif kontrol karşılaştırıldığında formik asitin tüm dozları mikronükleus frekansını belirgin bir düzeyde arttırdığı gözlenmiştir. Pozitif kontrol olarak kullanılan mitomisin C (MMC, 0,3 μg/ml)’nın negatif kontolle karşılaştırıldığında formik asidin 24 saatte tüm uygulama derişimlerinde, kromozomal aberasyonların sıklığını belirgin bir şekilde arttırdığı gözlenmiştir. Mikronükleus sıklığı ve kromozomal aberasyonlar, doza bağımlı olarak artmıştır. Sonuçlar formik asit konsantrasyonu, mikronükleus frekansı (r=0,92), nekrotik hücrelerin sayısı (r=0,95) ve apoptotik hücreler (r=0,91) arasında anlamlı korelasyonların var olduğunu göstermektedir. Sonuç: Verilerimiz, in vitro olarak formik asit konsantrasyonu ve mikronükleus frekansı, apoptotik hücreler ile nekrotik hücreler gibi kromozomal aberasyonlar arasında anlamlı bir korelasyon olduğu kanıtını sağlamıştır.
Authors and Affiliations
Pınar AKSU, Gökhan NUR, Süleyman GÜL, Ayşe ERCİYAS, Zeynep TAYFA, Tülay Diken Allahverdi, Ertuğrul ALLAHVERDİ
Keywords
Related Articles
- EP ID EP490405
- DOI 10.5505/TurkHijyen.2016.82621
- Views 190
- Downloads 0
The first external quality assurance laboratory proficiency assessment study of national antimicrobial resistance surveillance system in Turkey (Türkiye’deki ulusal antimikrobiyal direnç sürveyans sisteminin ilk dış kalite güvencesi laboratuvar yeterlilik değerlendirmesi)
Objective: National Antimicrobial Resistance Surveillance System (NAMRSS) was established aiming to determine and track the percentage of antimicrobial resistance in Turkey, and in order to assure the reliability of the...
Antibiotic resistance and metallo-beta-lactamase positivity in carbapenem-resistant non-fermentative Gram negative bacilli (Karbapenemlere dirençli non-fermenter Gram negatif basillerde antibiyotik direnci ve metallo-beta-laktamaz pozitifliği)
Objective: Antibiotic resistance in Gram negative bacteria is an increasing problem worldwide and a challenging issue for the physicians in both nosocomial and community-acquired infections. Infections caused by metallo-...
Staphylococcus aureus suşlarında koagulaz testi için uygun sıcaklığın araştırılması (Investigation of optimum temperature for coagulase test in Stahylococcus aureus strains)
ÖZET Amaç: Mikrobiyoloji laboratuvarında etüvün ısısı önemlidir. Bakterilerin üretilmesinde ve antimikrobiyal duyarlılığının saptanmasında genellikle önerilen etüv ısısı 35±2 OC’dir. Bununla birlikte Staphylococcus aureu...
Outbreak of Shigella sonnei infection in Terme City, Turkey, September 2012 (Terme ilçesinde Shigella sonnei enfeksiyonu salgını, Türkiye, Eylül 2012)
Objective: Waterborne outbreaks occur in Turkey every year; however, few have been thoroughly investigated. On 24 September 2012, an increase in gastroenteritis cases in Terme City, Samsun Province was reported to the Pu...
Surveillance and Control of Invasive Aedes Species in The Eastern Black Sea Area of Turkey (Türkiyenin Doğu Karadeniz Bölgesi’nde istilacı Aedes türlerinin izlenmesi ve kontrolü)
Objective: Invasive mosquito species are a huge problem world-wide and can cause serious mosquito borne disease epidemics. Recent surveys in Europe revealed that many autocthonous cases of chikungunya are related to the...