Genotoxicity of Two Nanoparticles: Titanium Dioxide and Zinc Oxide

Abstract

Highlights• Cytotoxic/genotoxic potential of titanium dioxide and zinc oxide nanoparticles-NPs were examined.• Both NPs significantly increased the frequency of aberrant cells and chromosome aberration/cell.• NPs increased sister chromatid exchange and DNA damage.• NPs decreased mitotic index in some treatments.• Results revealed cytotoxic and genotoxic potential of TiO2 and ZnO NPs in human lymphocytes.

Cellular toxicities of gadolinium‐based contrast agents used in magnetic resonance imaging

“…Currently, the most used chromosome aberration tests are the in vitro mammalian chromosomal aberration test (OECD-473) and in vivo mammalian bone marrow chromosomal aberration test (OECD-475) (OECD, 1997). (Erikel et al, 2019;Unal et al, 2011;Unal et al, 2021).…”

“…Genotoxicity tests are used for the examination of the mutagenicity of physical agents, drugs, food additives, nanoparticles, and various environmental pollutants. Some of the commonly applied genotoxicity tests are Ames, the hypoxanthine (guanine) phosphoribosyltransferase (HPRT), chromosome aberrations (CAs), sister chromatid exchanges (SCEs), micronucleus (MN), and comet tests (Ataseven et al, 2016; Cox et al, 2019; Luijten et al, 2016; Mamur et al, 2010; Møller, 2018; Unal et al, 2021; Yilmaz et al, 2008; Yuzbasioglu et al, 2006). The bacterial reverse mutation (Ames) is the most extensively used test to examine the mutagenic potential of exogenous chemicals (Ames, 1974).…”

Metal Oksit Nanopartiküllerin Genotoksik Etkileri

“…Gametogenezi etkileyerek üreme hücrelerinde hasarlara [37][38][39] ve hatta fetüste anormalliklere bile sebep olabilirler [40]. En yaygın kullanılan testler, bakteriyel geri mutasyon (Ames), rodentlerde dominant letal, somatik mutasyon ve rekombinasyon (SMART), fare lenfoma, programlanmamış DNA sentezi (UDS), hipoksantin guanin fosforibozil transferaz (HPRT) gen mutasyonu, mikronükleus (MN), kromozomal anormallik (KA), kardeş kromatit değişimi (KKD) ve komet testleridir [51][52][53][54][55][56][57]. Bu testlerden genotoksisite testlerinin uygulanmasıyla, organizmaların herhangi bir kimyasal maddeye verecekleri genetik cevap, maruz kalınan kimyasal maddenin sebep olduğu klinik belirtiler daha ortaya çıkmadan, önceden belirlenebilmekte ve gerekli önlemlerin alınması sağlanabilmektedir.…”

“…Nanopartiküllerin genotoksik potansiyellerinin tespit edilmesinde sıklıkla komet ve mikronükleus testleri tercih edilmektedir. Bunların dışında Ames, kromozom anormallikleri ve kardeş kromatit değişimleri testi de oldukça fazla kullanılmaktadır [24,25,[57][58][59][60][61]. Komet testi veya diğer adıyla tek hücre jel elektroforez testi, DNA hasarı ve tamirinin tek hücre düzeyinde belirlenmesinde kullanılan çok yönlü, basit ve çeşitli hücre tiplerine adapte edilebilen bir testtir [62][63][64][65].…”

“…Kromozom kırıkları, DNA'da meydana gelen çift zincir kırıklarından oluşurken, yeniden düzenlenmiş kromozomlar ise DNA'daki zincir kırıklarının yanlış onarılmasından oluşmaktadır. Mikronukleus ve kromozom anormallikleri testlerinde elde edilen ve anomali varlığını doğrulayan sonuçlar kalp damar ve nörodejeneratif hastalıkların yanı sıra, diyabet, kanser ve yaşlanma ile de ilişkilendirilmiş; adı geçen hastalıkların tespitinde mükronukleus ve kromozom anomali testleri önemli biyogöstergeler olarak ifade edilmişlerdir [57,[69][70][71][72][73]. NP'lerin toksik açıdan değerlendirilerek, ciddi genotoksik risk taşıyanların belirlenmesi ve bunların kullanımı konusunda gerekli önlemlerin alınabilmesi için, üst metinde ifade edilen bu testlerin kullanılması hem insan ve diğer canlıların sağlığı hem de ekosistem açısından büyük önem taşımaktadır.…”