Zastosowanie badań molekularnych do oceny wpływu farmaceutyków na organizmy ekosystemu wodnego

• Autorzy: Affek K. , Załęska-Radziwiłł M.

Warianty tytułu

EN

Molecular tests for assessing the influence of pharmaceuticals on organisms in aquatic ecosystem

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ostatnich latach zaobserwowano wzrost stężeń farmaceutyków w wodach powierzchniowych. Długotrwałe narażenie na środki lecznicze może powodować szereg nieprzewidywalnych zmian na poziomie molekularnym w komórkach organizmów i w konsekwencji prowadzić do zmian bioróż-norodności. W badaniach ekotoksykologicznych szerokie zastosowanie znalazła genetyka molekularna. W niniejszej pracy omówiono wybrane molekularne techniki badawcze (testy mutagenności, cytogenetyczne, immunologiczne, na bazie PCR i mikromacierzy) w kontekście ich zastosowania w badaniach szkodliwości farmaceutyków obecnych w wodach powierzchniowych w stosunku do biocenozy.

EN

Concentrations of pharmaceuticals in surface waters have increased recently. Chronic exposure to drugs can cause a number of unforeseeable molecular changes in the cells of organisms, and can consequently lead to changes in biodiversity. Molecular genetics has found widespread use in ecotoxicological studies. This paper discusses some molecular techniques (mutagenicity, cytogenetic and immunological tests, tests based on PCR and microarrays) in the context of assessment of the influence that pharmaceuticals present in surface waters have on biocenosis.

Słowa kluczowe

PL

genotoksyczność; mutagenność; farmaceutyki

EN

genotoxicity; mutagenicity; pharmaceuticals

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 9
• Strony: 392--395
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz.

Twórcy

autor

Affek K.

autor

Załęska-Radziwiłł M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Środowiska, Zakład Biologii, ul. Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Brion F.O., Nilsen B.M., Eidem J.K., Goksoyr A., Ineris J.M.P.: Development and validation of an enzyme-linked immunosorbent assay to measure vitellogenin in the zebrafish (Danio rerio), Environmental Toxicology and Chemistry 28: 1699-1708, 2002.
• [2] Brzuzan P. Łuczyński M.K., Góra M., Woźny M.: Zastosowanie macierzy DNA do detekcji skażenia środowiska wodnego wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA). W: Trendy w biotechnologii środowiskowej, pod redakcją Wojnowskiej-Baryły I., Wydawnictwo UWM, Olsztyn 2008.
• [3] Brzuzan P., Woźny M., Łuczyński M. K.: Toksykologia molekularna - przewodnik do ćwiczeń, Wydawnictwo UWM, Olsztyn 2007.
• [4] Cavas T., Ergene-Gözükara S.: Genotoxicity evaluation of metronidazole using the piscine micronucleus test by acridine orange fluorescent staining, Environmental Toxicology and Pharmacology 19: 107-111, 2005.
• [5] Gompel J.V., Woestenborghs F., Beerens D., Mackie C., Cahill P.A., Knight A.W., Billinton N., Tweats D.J., Walmsley R.M.: An assessment of the utility of the yeast GreenScreen assay in pharmaceutical screening, Mutagenesis 20: 449—454, 2005.
• [6] Hallare A.V., Köhler H.-R., Triebskom R.: Developmental toxicity and stress protein responses in zebrafish embryos after exposure to diclofenac and its solvent, DMSO, Chemosphere 56: 659-666, 2004.
• [7] Heckmann L.-H., Connon R., Hutchinson T.H., Maund S.J., Sibly R.M., Callaghan A.: Expression of target and reference genes in Daphnia magna exposed to ibuprofen. BMC Genomics 7: 175, 2006.
• [8] Hemmer M.J., Bowman C.J., Hemmer B.L., Friedman S.D., Marcovich D.: Vitellogenin mRNA regulation and plasma clearance in male sheepshead minnows, (Cyprinodon variegatus) after cessation of exposure to 17(3-estra-diol and p-nonylphenol, Aquatic Toxicology 58: 99-112, 2002.
• [9] Hong H.N., Kim H.N., Park K.S., Lee S.-K., Gu M.B.: Analysis of the effects diclofenac has on Japanese medaka (Oryzias latipes) using real-time PCR, Chemosphere 67: 2115-2121, 2007.
• [10] http://www.biomedcentral.com/content/supplementary/gb-2008-9-2-r40-S2.pdf
• [11] Isidori M., Nardelli A., Parrella A.; Pascarella L., Previtera L.: A multispecies study to assess the toxic and genotoxic effect of pharmaceuticals: Furosemide and its photoproduct, Chemosphere 63: 785-793, 2006.
• [12] Jurczyk Ł., Lewandowska R., Brzuzan P., Woźnicki P.: Zastosowanie metody kometowej w wykrywaniu genotoksyczności substancji chemicznych u ryb, Komunikaty Rybackie 5: 20-22, 2003.
• [13] Klobucăr G.I.V., Pavlica M., Erben R., Papĕs D.: Application of the micronucleus and comet assays to mussel Dreissena polymorpha haemocytes for genotoxicity monitoring of freshwater environments, Aquatic Toxicology 64: 15-23, 2003.
• [14] Laskowski R., Migula P.: Ekotoksykologia: od komórki do ekosystemu. Państwowe Wydawnictwo Rolne i Leśne, Warszawa 2004.
• [15] Liedtke A., Muncke J., Rüfenacht K., Eggen R.I.L.: Molecular multi-effect screening of environmental pollutants using MolDarT, Environmental Toxicology 23: 59-67, 2008.
• [16] Martyniuk C.J., Gerrie E. R., Popesku J.T., Ekker M., Trudeau V.L.: Microarray analysis in the zebrafish {Danio rerio) liver and telencephalon after exposure to low concentration of 17α-ethinylestradiol, Aquatic Toxicology 84: 38-49, 2007.
• [17] Meyer J.N., Volz D.C., Freedman J.H., Di Giulio R.T.: Differential display of hepatic mRNA from killifish {Fundulus heteroclitus) inhabiting a Superfund estuary, Aquatic Toxicology 73: 327-341, 2005.
• [18] Muncke J., Junghans M., Eggen R.I.L.: Testing estrogenicicty of known and novel (xeno-) estrogens in the MolDarT using developing zebrafish {Danio rerio), Environmental Toxicology 22: 185-193, 2007.
• [19] Naoko M., Osamu T.; Akira K.: Sandwich ELISAs for quantification of Xenopus laevis vitellogenin and albumin and their application to measurement of 17β-estradiol effects on whole animals and primary-cultured hepatocytes, Comparative Biochemistry and Physiology, Part C 135: 305-313,2003.
• [20] Ohe T., Watanabe T, Wakabayashi K.: Mutagens in surface waters: a review, Mutation Research 567: 109-149, 2004.
• [21] Pellacani C., Buschini A., Furlini M., Poli P, Rossi C.: A battery of in vivo and in vitro tests useful for genotoxic pollutant detection in surface waters, Aquatic Toxicology 77: 1-10, 2006.
• [22] Petridis P., Jhab A.N., Langstona W.J.: Measurements of the genotoxic potential of (xeno-) oestrogens in the bivalve mollusc Scrobicularia plana, using the Comet assay, Aquatic Toxicology 94: 8-15, 2009.
• [23] Pollack N., Cunningham A.R., Rosenkrantz H.S.: Environmental persistence of chemicals and their carcinogenic risks to humans, Mutation Research 528:81-91,2003.
• [24] Quillardet P., Huisman O., Dari R., Hofnung M.: SOS Chromotest, a direct assay of induction of an SOS function in Escherichia coli K-12 to measure genotoxicity, Proceedings of the National Academy of Sciences USA 79: 5971-5975, 1982.
• [25] Ritter D., Knebel J.: Genotoxicity testing in vitro - development of a higher throughput analysis method based on the comet assay, Toxicology in Vitro 23: 1570-1575,2009.
• [26] Sadowska A.: Ekotoksykologia z elementami mutagenezy i kancerogenezy środowiskowej. Wydawnictwo SGGW, Warszawa 2010.
• [27] Schultz I.R., Gayle O., Merdink J.L., Skillman A.: Dose-response relationships and pharmacokinetics of vitellogenin in rainbow trout after intravas-cular administration of 17a-ethynylestradiol, Aquatic Toxicology 51: 305 -318, 2001.
• [28] Traczewska T. M.: Biologiczne metody oceny skażenia środowiska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2011.
• [29] Udroiu I.: The micronucleus test in piscine erythrocytes, Aquatic Toxicology 79: 201-204, 2006.
• [30] Van den Belt K., Verheyen R., Witters H.: Comparison of vitellogenin responses in zebrafish and rainbow trout following exposure to environmental estrogens, Ecotoxicology and Environmental Safety 56: 271-281, 2003.
• [31] Załęska-Radziwiłł M.: Badania ekotoksykologiczne w procesie ekologicznej oceny ryzyka w środowisku wodnym, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2007.
• [32] Zaunková R., Odraska P., Dolezalova L., Hilscherova K., Marsalek B., Błaha L.: Ecotoxicity and genotoxicity assessment of cytostatic pharmaceuticals. Environmental Toxicology and Chemistry 26: 2208-2214, 2007.
• [33] Zeiger E. Margolin B. H.: The proportion of mutagens among chemicals in commerce, Regulatory Toxicology and Pharmacology 32: 219-225, 2000.