Naslov
Genotoksično djelovanje sterigmatocistina i 5-metoksisterigmatocistina u plućima štakora soja Wistar
(Genotoxic effects of sterigmatocystin and 5-methoxysterigmatocystin in lungs of Wistar rats)

Autori
Ćurtović Ida

Izvornik
Farmaceutsko-biokemijski fakultet, Sveučilište u Zagrebu

Vrsta, podvrsta
Ostale vrste radova, dekanova nagrada

Godina
2019

Ključne riječi
Aspergillus (Versicolores), sterigmatocistin, 5-metoksisterigmatocistin, genotoksičnost, kometni test
(Aspergillus (Versicolores), sterigmatocystin, 5-methoxysterigmatocystin, genotoxicity, comet assay)

Sažetak
Sterigmatocistin (STC) je poliketidni mikotoksin kojeg proizvode neke vrste plijesni iz roda Aspergillus. Strukturno je sličan aflatoksinu B1 (AFB1) te se unsen hranom u jetri, kao i AFB1, pomoću enzima iz porodice citokroma P450 metabolizira u epoksid koji stvara adukte s DNA djelujući hepatotoksično i hepatokancerogeno. Međutim, na temelju istraživanja na mužjacima štakora zaključeno je da STC zbog slabije bioraspoloživosti ima za tri reda veličine manji hepatokancerogeni potencijal od AFB1. Plijesni iz roda Aspergillus sekcije Versicolores primarni su kolonizatori vlažnih zidova gdje mogu proizvoditi STC i njegove derivate, primjerice 5-metoksisterigmatocistin (5-MET-STC) te se u organizam mogu unijeti inhalacijom. Istraživanja na poksunim životinjama pokazuju da mikotoksini uneseni inahlacijom imaju do deset puta jači toksični učinak nego pri unosu ingestijom. Naša istraživanja u poplavljenom području općine Gunja pokazuju da je dvije godine nakon poplave (2014.) u obnovljenim kućama vidljiva kolonizacija zidova plijesnima, a u zraku i kućnoj prašini dominirale su aspergile iz sekcije Versicolores. U kućnoj prašini Gunje i u kontrolnom selu Gornji Stupnik dominirali su STC i 5-MET-STC ; STC je u detektiran u 70% uzoraka prašine u Gunji i 50% uzoraka prašine u Gornjem Stupniku, dok je 5-MET-STC bio podjednako zastupljen (50%) na obje lokacije. Maksimalne koncentracije ovih toksina su bile 1, 3 do 8 puta veće u Gunji negoli u Gornjem Stupniku (maksimum STC 0.59 μg/g, 5-METSTC, 7, 70 μg/g). Prema podacima iz literature dnevno inhaliramo 10-12 m3 zraka u kojem je prosječna maksimalna koncentracija respirabilnih čestica 54 μg/m3 Uzimajući u obzri maksimalne koncentracije STC i 5-MET-STC detektirane u kućnoj prašini u Gunji možemo pretpostaviti da čovjek dnevno udisanjem može unijeti 0.4 μg STC, odnosno 5 μg 5-METSTC. Na temelju spomenute procjene izloženosti i naših dosadašnjih istraživanja mehanizma djelovanja STC in vitro postavili smo hipotezu: a) STC i 5-MET-STC uzrokuju genotoksičan učinak u plućima štakora nakon jednokratnog tretiranja intartrahealnom instilacijom u dozama koje su detektirane u kućnoj prašini vlažnih zatvorenih prostora ; b) STC ima jači genotoksični potencijal od 5-metoksi-STC ; c) uzimajući u obzir sličnost u kemijskoj strukturi istodobno aplicirani toksini imat će antagonistički učinak. U pokusu intratrahealne instilacije korišteni su 3 mjeseca stari mužjaci štakora soja Wistar. Životinje raspoređene u 4 skupine (po 6 životinja) jednokratno su tretirane s STC (0, 4 ug/mL), 24 5-MET-STC (5 ug/mL), STC+5-MET-STC (0, 4+5 ug/mL), 0, 3% dimetilsulfoksidom (DMSO) (kontrola) te su 24 sata nakon tretmana žrtvovane. Genotoksično djelovanje u homogenatu pluća ispitano je primjenom alkalnog i neutralnog kometnog testa. Kao parametri kometnog testa koji pokazuju oštećenje DNA uzeti su duljina repa (TL) i intenzitet repa (TI). Statistička analiza mjerenih parametara je napravljena primjenom programskog jezika R ; razlike između svih parova tretmana testirane su Tukeyevim testom za razinu značajnosti p<0, 05. Rezultati istraživanja genotoksičnog učinka STC i 5-MET-STC 24 sata nakon jednokratne intratrahealne instilacije mužjaka štakora soja Wistar izmjereni alkalnim i neutralnim kometnim testom pokazuju da STC i 5-MET-STC imaju genotoksičan učinak na pluća štakora u koncentracijama koje se prirodno mogu naći u prašini vlažnih zatvorenih prostora. Oba toksina, pojedinačno i u kombinaciji, značajno povećavaju (p<0, 05) razinu jednolonačanih lomova DNA (alkalni komet test) ; pri tom STC ima jači genotoksični učinak jer primijenjen u 10 puta manjoj koncentraciji izaziva nešto veću razinu jednolančanih lomova DNA od 5-MET-STC. 5-MET-STC primijenjen u 10 puta većoj koncentraciji od STC-a izaziva dvolančane lomove DNA značajnog intenziteta (p<0, 05) (neutralni komet test). Kombinacija STC+5-MET-STC izaziva jednolonačane i dvolančane lomove DNA koji su manjeg intenziteta u odnosu na DNA oštećenja izazavana pojedinačnim toksinima što upućuje na moguće antagonističko djelovanje tih strukturno sličnih mikotoksina koji nastaju tijekom sekundarnog metabolizma plijesni iz sekcije Versicolores. Prema našim saznanjima ovaj rad je prvo izvješće o genotoksičnom učinku 5-MET-STC kao i kombinacije STC i 5-MET-STC in vivo.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Farmacija

POVEZANOST RADA