Object's details: Mechanizm genotoksycznego działania i wybrane efekty epigenetyczne glifosatu, jego preparatu herbicydowego – Roundup 360 PLUS oraz metabolitu – kwasu aminometylofosfonowego w jednojądrzastych komórkach krwi obwodowej człowieka

Provider:Repozytorium Uniwersytetu Łódzkiego

Description

Title:
Mechanizm genotoksycznego działania i wybrane efekty epigenetyczne glifosatu, jego preparatu herbicydowego – Roundup 360 PLUS oraz metabolitu – kwasu aminometylofosfonowego w jednojądrzastych komórkach krwi obwodowej człowieka
Creator:
Woźniak, Ewelina
Contributor:
Uniwersytet Łódzki, Wydział Biologii i Ochrony Środowiska, Katedra Biofizyki Skażeń Środowiska;
ewelina.wisnik@biol.uni.lodz.pl
Description:
Stale rosnące zużycie pestycydów na świecie to bardzo ważny problem, dotyczący każdego z nas, ponieważ na każdy hektar kuli ziemskiej przypada aż 0,5 kg glifosatu. W aktualnym rejestrze środków ochrony roślin dopuszczonych do obrotu zezwoleniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi w Polsce, znajduje się aż 109 preparatów herbicydowych opartych o glifosat. Jednym z nich jest Roundup 360 PLUS, który zawiera glifosat w postaci soli potasowej oraz surfaktanty objęte tajemnicą producenta. Głównym produktem rozpadu glifosatu w roślinach, glebie i wodzie jest AMPA. Glifosat początkowo był uznawany za substancję bezpieczną dla ludzi. Natomiast w 2015 roku Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem – Agenda WHO – sklasyfikowała glifosat, jako związek prawdopodobnie kancerogenny dla ludzi (kategoria 2A). Pomimo udowodnionej (zdaniem IARC) rakotwórczości wobec zwierząt, związek ten uzyskał zgodę Komisji Europejskiej do stosowania w Unii do końca 2022 roku. Dotychczas nie określono mechanizmu genotoksycznego glifosatu, jego działania preparatu Roundup 360 PLUS i głównego metabolitu – AMPA, a także nie dokonano oceny ich wpływu na ludzki epigenom w zakresie stężeń odpowiadających potencjalnemu narażeniu środowiskowemu czy zawodowemu. Dlatego też biorąc pod uwagę fakt ciągłego wzrostu wykorzystania glifosatu w preparatach herbicydowych stosowanych w rolnictwie, niezbędne wydają się być dalsze badania, które dostarczą istotnych informacji w tym zakresie i być może przyczynią się do zmniejszenia ryzyka wystąpienia potencjalnych uszkodzeń DNA i rozwoju transformacji nowotworowej. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu glifosatu, jego preparatu herbicydowego - Roundup 360 PLUS i metabolitu AMPA na jednojądrzaste komórki krwi obwodowej człowieka, a także porównanie genotoksyczności i wpływu tych ksenobiotyków na wybrane parametry epigenomu. PBMCs inkubowano przez 24 godziny z badanymi ksenobiotykami w różnym zakresie stężeń odpowiadających narażeniu środowiskowemu i zawodowemu. Analizie poddano jedno- i dwuniciowe pęknięcia DNA oraz dwuniciowe pęknięcia DNA, wykorzystując odpowiednio alkaliczną i neutralną wersję testu kometowego. Oceniono poziom oksydacyjnych uszkodzeń puryn i pirymidyn przy użyciu ludzkiej glikozylazy 8-oksoguaniny DNA i endonukleazy III. Dokonano analizy kinetyki naprawy powstałych uszkodzeń DNA przy użyciu alkalicznej wersji testu kometowego. Zweryfikowano zdolność tworzenia adduktów badanych związków i preparatu z DNA za pomocą testu relaksacji plazmidowego DNA (pUC19). Sprawdzono możliwość generowania reaktywnych formy tlenu, w tym rodnika hydroksylowego za pomocą cytometrii przepływowej z wykorzystaniem sond fluorescencyjnych dioctanu 6-karboksy-2’,7’-dichlorodihydrofluoresceiny (DCFH2DA) oraz 3’-(p hydroksyfenylo)fluoresceiny (HPF). Analizie poddano globalną metylację DNA poprzez kolorymetryczny pomiar 5-metylocytozyny w DNA oraz metylację regionów promotorowych genów supresorowych (P16, P21, TP53) i protoonkogenów (BCL2, CCND1) za pomocą metylospecyficznej reakcji PCR. Oceniono również profil ekspresji tych genów, a także genów związanych z procesami epigenetycznymi: genów zaangażowanych w proces metylacji DNA (DNMT1, DNMT3A), demetylacji DNA (TET2, TET3) oraz genów zaangażowanych w modyfikację białek histonowych (EHMT1, EHMT2, HDAC3, HDAC5) za pomocą reakcji PCR w czasie rzeczywistym. Część pracy dotycząca oceny uszkodzeń DNA została wykonana we współpracy z prof. dr hab. Katarzyną Woźniak, kierownikiem Katedry Genetyki Molekularnej UŁ. Doświadczenia z zakresu epigenetyki zostały wykonywane w ramach stażu w Instytucie Medycyny Pracy im. Prof. Nofera w Łodzi i współpracy z dr hab. Edytą Reszką, prof. nadzw. IMP, kierownikiem Zakładu Genetyki Molekularnej i Epigenetyki IMP. Uzyskane wyniki wskazują, że badane związki i preparat pestycydowy indukują powstawanie zarówno jedno- i dwuniciowych pęknięć DNA, jak i uszkodzeń oksydacyjnych w postaci utleniania puryn i pirymidyn. Zarówno glifosat, AMPA jak i Roundup 360 PLUS nie są zdolne do tworzenia adduktów z DNA, podczas gdy zwiększają one generowanie reaktywnych form tlenu, w tym rodnika hydroksylowego w PBMCs. Roundup 360 PLUS w porównaniu do glifosatu i AMPA wykazuje najbardziej genotoksyczne działanie (już w stężeniu 5 μM powoduje szereg uszkodzeń DNA). Działanie preparatu herbicydowego w przeciwieństwie do glifosatu i AMPA uniemożliwia pełną naprawę powstałych uszkodzeń DNA. Obserwowane zmiany nie wiązały się z bezpośrednią interakcją badanych ksenobiotyków z DNA (nie zaobserwowano powstawania adduktów), ale najprawdopodobniej wystąpiły jako pośrednie działanie tych substancji na DNA poprzez indukcję RFT. Uzyskane wyniki wskazują na istotne statystycznie obniżenie globalnej metylacji DNA w wyniku ekspozycji PBMCs na badane ksenobiotyki. Roundup 360 PLUS, glifosat i AMPA zmieniają metylację regionów promotorowych genów supresorowych P21 i TP53 oraz w przypadku Roundup’u 360 PLUS również protoonkogenu BCL2. Badane związki i preparat herbicydowy zmieniają profil ekspresji genów zaangażowanych w kluczowe procesy epigenetyczne (CCND1, DNMT1, TET2, HDAC3; P16 i TP53 – w przypadku glifosatu i Roundup’u 360 PLUS oraz P21 i BCL2 w przypadku samego glifosatu), czego następstwem jest zaburzenie wyżej wymienionych mechanizmów molekularnych. Zmiany w epigenomie mogą skutkować modyfikacją struktury chromatyny i zaburzeniem cyklu komórkowego, w efekcie prowadząc do rozwoju transformacji nowotworowej.;
Praca doktorska realizowana w ramach dotacji na działalność polegającą na prowadzeniu badań naukowych lub prac rozwojowych oraz zadań z nimi związanych służących rozwojowi młodych naukowców oraz uczestników studiów doktoranckich w roku akademickim 2017/2018.
Object availability:
free access
Rights:
Ewelina Woźniak
Date:
2018.10.15;
2018;
2019.01.22
Type:
PhD/Doctoral Dissertation
Language:
Polish
Format:
application/pdf
Subject:
glifosat;
Roundup 360 PLUS;
AMPA;
jednojądrzaste komórki krwi obwodowej człowieka;
genotoksyczność;
epigenotoksyczność
Identifier: http://hdl.handle.net/11089/25959
Data provider:
Repozytorium Uniwersytetu Łódzkiego

Similar objects

Mechanizm genotoksycznego działania i wybrane efekty epigenetyczne glifosatu, jego preparatu herbicydowego – Roundup 360 PLUS oraz metabolitu – kwasu aminometylofosfonowego w jednojądrzastych komórkach krwi obwodowej człowieka

Creator:Woźniak, Ewelina

Date:2018.10.15 | 2018 | 2019.01.22

Type:text

Ocena właściwości prooksydacyjnych, genotoksycznych i proapoptotycznych wybranych uniepalniaczy bromofenolowych w jednojądrzastych komórkach krwi obwodowej człowieka

Creator:Barańska, Anna

Date:2023.04.17 | 2022 | 2023.06.06

Type:text

Glyphosate: Human Exposure and Health Impacts — A Literature Review

Date:2025.05.05

Type:text

Ocena mechanizmu cytotoksyczności glifosatu, jego metabolitów oraz zanieczyszczeń produkcyjnych

Creator:Kwiatkowska, Marta Natalia

Date:2019.03.05 | 2019 | 2019.06.04

Type:text

Aktywność biologiczna pochodnych tiosemikarbazydu jako potencjalnych leków przeciwbakteryjnych

Creator:Strzelczyk, Aleksandra

Date:2016.07.27 | 2016

Type:text

Ocena właściwości prooksydacyjnych, genotoksycznych i proapoptotycznych nanocząstek polistyrenu w jednojądrzastych komórkach krwi obwodowej człowieka

Creator:Malinowska, Kinga

Date:2023.09.19 | 2023 | 2023.11.06

Type:text

Aktywność przeciwnowotworowa nowych pochodnych melfalanu w komórkach białaczek szpikowych oraz szpiczaka mnogiego

Creator:Poczta, Anastazja Maria

Date:2023.05.30 | 2023 | 2023.07.03

Type:text

Komórkowe mechanizmy aktywności biologicznej sulfonamidów, pochodnych układu pirazolo[4,3-e][1,2,4]triazyny w prawidłowych i nowotworowych komórkach człowieka in vitro

Creator:Kciuk, Mateusz

Date:2024.02.06 | 2023 | 2024.03.19

Type:text

Federacja Bibliotek Cyfrowych

Object's details: Mechanizm genotoksycznego działania i wybrane efekty epigenetyczne glifosatu, jego preparatu herbicydowego – Roundup 360 PLUS oraz metabolitu – kwasu aminometylofosfonowego w jednojądrzastych komórkach krwi obwodowej człowieka

Description

Similar objects