Search

Insecticides Targeting Ion Channels Insecticides are chemical substances that have been widely used against insects in many areas, particularly in agriculture. Insecticides show their effect on insects with different modes of actions. Ion channels which control input and output of vital ions to the cell, are transmembrane proteins located in the cell membrane and form the specific sites for the killing effects of insecticides on insects. Recent studies have shown that the modes of action of insecticides could be similar to the physiological pathways in mammals and insecticides can threaten human health. In this review, the insecticides targeted to ion channels in the cell membrane and mechanisms of their action were examined., Türkçe Özet: İnsektisitler, başta tarım olmak üzere birçok alanda yaygın olarak kullanılan böcek öldürücü kimyasal maddelerdir. İnsektisitlerin böcekler üzerine etkileri çeşitli mekanizmalar ile olabilmektedir. Hücrede yaşamsal öneme sahip olan iyonların hücreye giriş-çıkışını kontrol etmede görev alan iyon kanalları, hücre zarına yerleşmiş olan transmembran proteinler olup, insektisitlerin böceklerdeki öldürücü etkisi için özgül bölgeleri oluştururlar. Son yıllarda yapılan çalışmalar insektisitlerin etki ettikleri fizyolojik yolların memelilerde de benzer olabileceğini ve insan sağlığını tehdit edebileceğini göstermektedir. Bu derlemede, hücre zarındaki iyon kanallarını hedef alan insektisitler ve etki mekanizmaları incelenmiştir.

The Effects of Nicotine and Its Antagonist Mecamylamine on Skeletal Muscle of Frog (Rana ridibunda) Objective: In this study, we investigated the effects of nicotine which is the active ingredient of smoke and a therapeutic agent mecamylamine which is the nicotinic antagonist on contraction force of isolated frog gastrocnemius muscle depending on application time. Method: The study was composed of three experimental groups; 10-4M nicotine, 10-4M mecamylamine and 10-4M nicotine + 10-4M mecamylamin combination. Ten frog gastrocnemius muscles were investigated in each group (n=30). Measurements were taken at 0th, 30th, 60th, 90th, 120th minutes. Measurements at 0th minute were the control of the preparation of muscles. Contraction recordings were obtained by BIOPAC MP 100 Acqusition System and maximum contraction force was used. Result: Nicotine and its antagonist mecamylamine decreased the contraction force 48% and 81% at 120th minute respectively when compared with control (p, Türkçe Özet:Amaç: Bu çalışmada, sigaranın etken maddesi olarak kabul edilen nikotin ile birçok alanda tedavi edici ajan olarak da kullanılan nikotin antagonisti mecamylaminin, izole kurbağa gastrokinemius kası kasılma kuvveti üzerine etkisinin, uygulama süresine bağlı olarak değişiminin araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Çalışmada 10-4M nikotin, 10-4M mecamylamin ve 10-4M nikotin + 10-4M mecamylamin kombinasyon grubu olmak üzere üç ayrı deney grubu oluşturulmuştur. Her bir deney grubu için on gastrokinemius kası çalışılmıştır (n=30). Süreye bağlı etkileri inceleyebilmek için ölçümler 0., 30., 60., 90. ve 120. dakikalarda alınmıştır. Sıfırıncı dakikadaki ölçüm kas preparatın kendi kontrolüne karşılık gelmektedir. Kasılma eğrilerini kaydetmek için BIOPAC MP 100 Acqusition sistemi kullanılmıştır. Elde edilen kayıtlardan maksimum kasılma kuvveti ölçülmüştür. Bulgular: Nikotin ve mecamylaminin ayrı ayrı uygulandığı deney gruplarında her iki madde kasılma kuvvetini kontrole göre uygulamanın 120. dakikasında sırasıyla %48 ve %81 oranında azaltmıştır (p0.05). Sonuç: Bu çalışma sonucunda nikotin zamana bağlı olarak iskelet kası kasılma kuvveti üzerine inhibe edici bir etki göstermiştir. Nikotinin bu etkisi mecamylamin tarafından ortadan kaldırılmıştır. Ancak bir nikotin antagonisti olan mecamylamin tek başına iskelet kası kasılma kuvvetini inhibe edici bir etki sergilemektedir.

İmidacloprid zararlılarla savaşımda yaygın olarak kullanılan bir neonikotinoid insektisittir. Bu insektisit nörotoksik etkiye sahip olup, canlıların sinir sisteminde tahribata neden olmaktadır.Bu çalışmada agonist olan imidacloprid ve nikotin, antagonist olan ?-bungarotoksin ve mecamylaminin Rana ridibunda siyatik sinirinde aksiyon potansiyeli parametreleri üzerine etkileri incelenmiştir. Hem imidacloprid, hem de nikotin için eşit sayıda grup (n=8) oluşturulmuş, üç farklı doz (1x10-6M, 1x10-5M, 1x10-4M) uygulanmış ve ölçümler 0, 30, 60, 90 ve 120. dakikada yapılmıştır. İmidacloprid ve nikotinin etkileri hem ayrı ayrı, hem de antagonist olan ?-bungarotoksin ve mecamylamin ile birlikte araştırılmıştır. Antagonistlerin agonistler (1x10-6M) üzerindeki etkisi 1x10-5M olarak test edilmiştir. Ayrıca kontrol grubu olarak herhangi bir kimyasala maruz kalmayan sinirlerin aksiyon potansiyeli parametrelerindeki değişiklikler kaydedilmiştir. Aksiyon potansiyeli kayıtlarında BIOPAC MP 100 Acqusition sistemi kullanılmış ve aksiyon potansiyelinin genlik, alan, süre ve latans değerleri incelenmiştir. Elde edilen bulgularda imidacloprid, aksiyon potansiyeli genliğini %10-45 düşürmüş, alanını %20-33 küçültmüş, latansını %4-20 ve süresini de %4 oranında kısaltmıştır. Nikotin ise, aksiyon potansiyeli genliği %10-95 düşürürken, alanını %10-90 küçültmüştür. Buna karşılık latansı %8-77 ve süreyi %10-80 oranında kısaltmıştır. Mecamylamine ve ?-bungarotoksin ise imidaclopridin etkisini sırayla %80 ve %75, nikotinin etkisini de %95 ve %90 oranında ortadan kaldırmıştır. Anahtar Kelimeler : Neonikotinoid insektisitler, imidacloprid, nikotin, nikotinik asetilkolin reseptörü, aksiyon potansiyeli. Imidacloprid which is widely used for insect warfare is a neonicotinoid insecticide. This insecticide has neurotoxic effects and causes damage in nervous system.In this study, the effects of imidacloprid and nicotine as agonist, mecamylamine and ?-bungarotoxin as antagonist, on Rana ridibunda sciatic nerve parameters of action potential were investigated. For both imidacloprid and nicotine groups (n=8) and three different doses (1x10-6M, 1x10-5M, 1x10-4M) were composed. The effects of imidacloprid and nicotine were investigated alone and in combination with ?-bungarotoxin or mecamylamine. As control groups the sciatic nerves were not exposed to insecticides. The effects of both agonist (1x10-6M), were investigated in combination with both antagonists in concentration of 1x10-5M. The measurements of insecticides or control groups were taken on the 0th, 30th, 60th, 90th, 120th minutes. Action potential records were obtained by BIOPAC MP 100 Acqusition system and action potentials amplitude, area, latans and duration were investigated. It was observed from the obtained results that imidacloprid reduced action potential amplitude between %10-45, area between %20-33, latans between %4-20 and duration %4. In contrast nicotine reduced action potential amplitude between %10-95, area between %10-90, latans between %8-77 and duration between %10-80. On the other hand mecamylamine and ?-bungarotoxin inhibited the effects of imidacloprid by %80 and %70 and the effects of nicotine by %95 and %90 respectively.Key Words : Neonicotinoid insecticides, imidacloprid, nicotine, nicotinic acetylcholine receptors, action potential. 69