Bisfenol A'ya karşı vanilik asit uygulamasının koruyucu etkisinin Drosophila melanogaster'lerde gelişimsel, biyokimyasal ve moleküler düzeyde belirlenmesi

Abstract

Sanayi ve teknolojinin gelişimiyle birlikte çevre kirliliği artmakta ve bunun canlı sağlığı üzerindeki olumsuz etkileri endişe yaratmaktadır. Bisfenol A (BFA), modern üretim uygulamaları yoluyla çevreye salınan ve tüm canlı organizmaları, bakterilerden ökaryotlara kadar etkileyen, yaygın bir toksik endokrin bozucudur. Vanilik asit (VA), çeşitli gıdalarda ve tıbbi bitkilerde bulunan, kozmetik, aroma verici ve polimer sektörlerinde geniş bir kullanım alanına sahip fenolik bir bileşiktir. Özellikle antioksidan, anti-enflamatuar ve nöroprotektif özellikleriyle dikkat çeken VA'nın biyolojik etkileri üzerine yapılan çalışmalar sınırlıdır. Bu çalışmada, bir model organizma olan Drosophila melanogaster (meyve sineği) üzerinde BFA ile indüklenen oksidatif strese karşı VA'nın koruyucu etkisinin çeşitli parametrelerle belirlenmesi amaçlandı. Bu kapsamda, endokrin bozucu kimyasal BFA (25 mM) ve bilinen antioksidan koruyucu VA'nın (0.1, 0.5 ve 1 mg/L) çeşitli dozlarına tek başına ve kombinasyon halinde maruz bırakıldı. BFA ile muamale edilen ortamda yetişen D.melanogaster bireylerinde; reaktif oksijen türlerinde (ROS) ve lipid peroksidasyonunda (LPO) artış gözlenirken, antioksidan enzim aktivitelerinde (SOD, CAT, GSH) azalma; Comet testi ile DNA hasarında artış; çeşitli immün ve hücresel stres genleri (SOD, CAT, gclc ve hsp70) ile detoksifikasyon yolunda rol oynayan Keap1 ve CncC=Nrf2 gen ekspresyon seviyelerinde artış; gelişimsel parametrelerde (larval toksisite, larva sürünme, tırmanma testi ve hayatta kalma, gıda alım analizi ve larva vücut ağırlğı uzunluğu değişiminde azalma olduğu ortaya çıkarıldı. BFA'ya maruz kalan gruba 0.1, 0.5 ve 1 mg/L dozlarında uygulanan VA tedavisi sonucunda artan VA dozlarına bağlı olarak lipid peroksidasyonunun azaldığı, antioksidan enzim aktivitelerinin iyileştiği ve DNA hasarında düzelme olduğu gözlemlendi. VA ayrıca larvaların gelişim parametrelerinde de iyileştirici etkiler gösterdi. Bu çalışma, çevresel toksinlere karşı doğal bileşiklerin potansiyel koruyucu etkilerini ortaya koymakta ve BFA'nın zararlı etkilerinin doğal bir antioksidan olan VA'nın azaltabildiği gözlendi. Bu bulgular, hem çevre hem de insan sağlığı için önem arz etmekte ve doğal bileşiklerin endüstriyel toksinlere karşı koruyucu bir rol üstlenebileceğini desteklemektedir.The progression of industry and technology has exacerbated environmental pollution, prompting concerns regarding its detrimental effects on biological health. Bisphenol A (BPA), a prevalent toxic endocrine disruptor, is widely disseminated into the environment via industrial practices, impacting a vast spectrum of organisms from bacteria to eukaryotes. Vanillic acid (VA), a phenolic compound with a broad application in cosmetics, flavoring agents, and polymer industries, is notable for its antioxidant, anti-inflammatory, and neuroprotective properties, although its biological effects remain underexplored. This study aimed to evaluate the protective effects of VA against BPA-induced oxidative stress in the model organism Drosophila melanogaster through various biological and molecular parameters. In this research, D. melanogaster was exposed to BPA (25 mM) both independently and in conjunction with VA at different concentrations (0.1, 0.5, and 1 mg/L). BPA exposure led to increased levels of reactive oxygen species (ROS) and lipid peroxidation (LPO), along with reduced antioxidant enzyme activities (SOD, CAT, GSH). Additionally, significant DNA damage was observed via the Comet assay, along with upregulated expression of immune and cellular stress-related genes (SOD, CAT, gclc, and hsp70) and detoxification-related genes (Keap1 and CncC=Nrf2). Developmental parameters, including larval toxicity, larval crawling and climbing behaviors, survival rate, food intake, and changes in body weight and length, also demonstrated adverse effects. The application of VA at varying doses resulted in a dose-dependent reduction in LPO, enhancement of antioxidant enzyme activities, and an improvement in DNA integrity, while ameliorating the developmental impacts on larvae. This study suggests that VA may mitigate the harmful effects of BPA, offering potential as a natural protective agent against industrial toxins. These findings are relevant for both environmental and public health, underscoring the role of natural compounds in counteracting the impact of pervasive environmental toxins.