Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

DIOXINOVÁ TOXICITA V OVZDUŠÍ M. Machala et al. Výzkumný ústav veterinárního lékařství, Brno Biofyzikální ústav AV ČR, Brno Ústav experimentální medicíny.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "DIOXINOVÁ TOXICITA V OVZDUŠÍ M. Machala et al. Výzkumný ústav veterinárního lékařství, Brno Biofyzikální ústav AV ČR, Brno Ústav experimentální medicíny."— Transkript prezentace:

1 DIOXINOVÁ TOXICITA V OVZDUŠÍ M. Machala et al. Výzkumný ústav veterinárního lékařství, Brno Biofyzikální ústav AV ČR, Brno Ústav experimentální medicíny AV ČR, Praha

2 CO JE DIOXINOVÁ TOXICITA 1) Persistentní aktivace buněčného „dioxinového“ receptoru AhR, změna exprese mnoha regulačních genů. 2) Důsledky chronické aktivace AhR: AhR zvýšený metabolismus cizorodých látek (včetně genotoxických PAU) a lipidních endogenních látek (včetně steroidních a thyroidních hormonů) kardiovaskulární choroby, diabetes, efekty na hormonální funkce (endokrinní disrupce), kožní a zubní abnormality, rakovina a promoce rakoviny vývojová neurotoxicita, efekty na vývoj reprodukčních orgánů, imunotoxicita

3 Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic KTERÉ CHEMICKÉ LÁTKY AKTIVUJÍ DIOXINOVÝ RECEPTOR? 1)Tzv. persistentní organické polutanty (velmi nízký metabolismus, bioakumulace v tkáních) – polychlorované dibenzo-p-dioxiny („dioxiny“), dibenzofurany a bifenyly (PCB) 2) Rychle metaboli- zované látky, např. PAU

4 JAK SE MĚŘÍ DIOXINOVÁ TOXICITA?  různé experimentální modely (např. potlačení hladiny AhR);  stanovení indukce genů, které jsou pod kontrolou AhR, v buněčných modelech  lze měřit dioxinovou aktivitu individuálních látek i komplexních vzorků, např. extraktů z PM částic ovzduší

5 Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic DIOXINOVÁ AKTIVITA INDIVIDUÁLNÍCH PAU A STANOVENÍ RELATIVNÍCH TOX. POTENCÍ

6 CHEMICKÁ A IN VITRO TOXIKOLOGICKÁ ANALÝZA VZORKŮ OVZDUŠÍ  odběr vzorků  extrakce do organického rozpouštědla  přečištění a rozdělení vzorku do frakcí - chromatografie na silikagelu impregnovaném 40% H2SO4 (frakce POPs obsahující pouze persistentní dioxiny, PCB,..) - chromatografie na silikagelu, rozdělení na frakci F0 (alkany,...), F1 (všechny neutrální aromatické látky – PAU, POPs,...), F2 (slabě polární aromatické látky (nitrované PAU, PANH,...), F3 (polární aromatické látky (oxy-PAU, ftaláty,...)  chemická analýza (HPLC-DAD, LC/MS-MS, GC-MS, GC-ECD)  in vitro toxikologická analýza (dioxinová aktivita, genotoxicita,...)

7 Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic DIOXINOVÁ TOXICITA VE VZORCÍCH OVZDUŠÍ (organické extrakty PM2.5) efekt POPs efekt POPs + PAU

8 Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic CHEMICKÁ ANALÝZA ORGANICKÉ FÁZE PM2.5  Kvantifikováno individuálních PAU, 46 methyl-PAU, 13 nitro-PAU, 7 oxy-PAU, 13 N-heterocyklických aromat. uhlovodíků a 8 thiofenů.  Bylo nalezeno velmi podobné relativní zastoupení jednotlivých aromatických kontaminantů ve PM vzorcích z různých lokalit; jen některé látky ve specificky vyšší koncentraci ve vzorku Ostrava-Bartovice (N-heterocykly – spalování uhlí; zvýšený podíl benz/a/anthracenu – parametr metalurgického průmyslu). Celkově zastoupení polyaromatic- kých látek odpovídá komplexnímu znečištění z dopravy a spalovacích procesů (industriálních i lokálních).

9 Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic 9 CHEMICKÁ ANALÝZA PAU

10 Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic 10 Celková koncentrace s příspěvky jednotlivých PAU:Relativní zastoupení jednotlivých PAU: Citace zdrojů dat: 1. R.M. Harrison, D.J.T. Smith, and L. Luhana (1996): Source Apportionment of Atmospheric Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Collected from an Urban Location in Birmingham, U.K. Environ. Sci. Technol., 30, Yunyun Yang, Pengran Guo, Qian Zhang, Deliang Li, Lan Zhao, and Dehai Mu (2010): Seasonal variation, sources and gas/particle partitioning of polycyclic aromatic hydrocarbons in Guangzhou, China. Science of the Total Environment, 408, 2492– Naše analýzy POROVNÁNÍ SE ZAHRANIČÍMI DATY

11 Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic TOXICKÉ EKVIVALENČNÍ FAKTORY  Dioxinové toxické ekvivalenty: TEQ = TEF x aktuální koncentrace TEQ = TEF x aktuální koncentrace (referenční toxikant: 2,3,7,8-TCDD, (referenční toxikant: 2,3,7,8-TCDD, TEF TCDD = 1) TEF TCDD = 1)  Podobně existují hodnoty TEF z hlediska mutagenity a karcinogenity PAU (zde je referenčním toxikantem benzo/a/pyren).

12 Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic TOXICKÉ EKVIVALENČNÍ FAKTORY  Metodika, která dovoluje odhad rizika individuálních dioxinových látek. WHO akceptovalo TEF pro persistentní látky dioxinového typu (dioxiny, PCB; TEF TCDD = 1) na základě mnoha experimentů in vivo a in vitro.  V naší laboratoři změřeny relativní potence mnoha PAU, derivátů PAU a heterocyklických sloučenin indukovat dioxinový receptor v in vitro biotestu. Tyto REP lze použít jako prozatímní TEF.

13 Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic 13 Karcinogenní potence Mutagenní potence Dioxinová potence TOXICKÉ POTENCE INDIVIDUÁLNÍCH PAU (koncentrace x relativní potence TEF)

14 Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic ZÁVĚRY  PAU působí velkou většinu dioxinové toxicity; příspěvek persistentních organických polutantů (dioxinů a PCB) je velmi malý.  Organická fáze PM2.5 z lokality Ostrava-Bartovice vykazuje extrémně vysokou dioxinovou toxicitu.  Prachové částice z Ostravy-Poruby obsahují několikanásobně vyšší koncentrace PAU, čemuž odpovídají také nejvyšší zdravotní rizika (karcinogenita, mutagenita a dioxinová toxicita).

15 Veterinary Research Institute, Brno, Czech Republic BUDOUCÍ STUDIE?  Je nezbytné jednoznačně určit zdroj(e) extrémně vysokého znečištění v ostravském regionu. K tomu může pomoci sběr vzorků v bezprostřední blízkosti potenciálního zdroje a detailní chemická analýza, která ukáže specifický „otisk prstů“ (který běžný chemický monitoring 16 PAU neodhalí).  Je nutno se také soustředit na volatilní a semivolatilní látky (např. některé nízkomolekulární PAU jsou vysoce genotoxické).  Je třeba zapojit komplexní soubor biotestů in vitro (genotoxicita, dioxinová toxicita, oxidativní stres jako nedílnou součást kombinované chemické analýzy a sledování toxických potencí.

16 PODĚKOVÁNÍ všem spolupracovníkům a studentům z VÚVeL, Brno, BFÚ AVČR, Brno, ÚEM AVČR; jmenovitě se na práci nejvíce podílejí Jan Vondráček, Kateřina Pěnčíková, Lenka Pálková (biotesty in vitro), Miroslav Ciganek, Jiří Neča (frakcionace, chem. analýzy), Radim Šrám, Jan Topinka a kol. (odběry, stanovení aduktů pro porovnání genotoxických a negenotoxických efektů PAU a komplexních směsí). Poděkování patří také GAČR (projekt 310/07).


Stáhnout ppt "DIOXINOVÁ TOXICITA V OVZDUŠÍ M. Machala et al. Výzkumný ústav veterinárního lékařství, Brno Biofyzikální ústav AV ČR, Brno Ústav experimentální medicíny."

Podobné prezentace


Reklamy Google