|
|
Chromosomal damage and shortening of telomeres in cancer patients and healthy subjects
Kroupa, Michal ; Vodička, Pavel (advisor) ; Kmoníčková, Eva (referee) ; Rössner, Pavel (referee)
Impaired chromosome segregation during mitosis, inaccurate DNA damage response and excessive telomere shortening may all modulate the frequency of chromosomal aberrations (CAs) in peripheral blood lymphocytes (PBL). There is evidence that increased frequency of structural CAs in PBL may be considered as a marker of enhanced cancer risk. In the present Thesis, an effect of variants in genes involved in mitotic checkpoint and DNA damage response on the inter-individual differences in CAs frequency in PBL was investigated. Considering the importance of disrupted telomere structure and its function in cancer biology, a link between telomere length and clinicopathological and molecular features of cancer patients was analysed. Furthermore, the relevance of telomere length and CAs frequency as markers of patients' survival was examined. The major outcomes of the Thesis, fully reported in detail in seven attached Manuscripts, are: I) Increased frequency of structural CAs and/or disrupted telomere length in PBL may be considered as risk factors for the different types of solid cancer; II) Telomere shortening in PBL of healthy subjects increased the frequency of structural CAs; III) Binary interactions of gene variants in mitotic checkpoint and DNA repair pathways may modulate the frequency of structural...
|
|
|
GENE EXPRESSION AND IMMUNOLOGICAL RESPONSE IN MICE EXPOSED TO ZnO NANOPARTICLES
Rössner ml., Pavel ; Vrbová, Kristýna ; Strapáčová, S. ; Rössnerová, Andrea ; Ambrož, Antonín ; Brzicová, Táňa ; Líbalová, Helena ; Javorková, Eliška ; Zajícová, Alena ; Holáň, Vladimír ; Kulich, P. ; Večeřa, Zbyněk ; Mikuška, Pavel ; Coufalík, Pavel ; Křůmal, Kamil ; Čapka, Lukáš ; Dočekal, Bohumil ; Šerý, Omar ; Machala, M. ; Topinka, Jan
We analyzed gene expression changes in the lungs and the immunological response in splenocytes of mice exposed by inhalation of ZnO nanoparticles - NP. Adult female ICR mice were treated for three days and three months, respectively. Analysis of differential expression in genes involved in oxidative stress was conducted using quantitative RT-PCR. The potential immunotoxic and immunomodulatory effects of ZnO NP were analyzed by phenotyping and cytokine production by splenocytes after three months exposure. Three days exposure resulted in down-regulation of GCLC, GSR, HMOX-1, NQO-1, NF-kB2, PTGS2 and TXNRD1 mRNA expression, three months exposure increased the expression of these genes. Three months exposure caused a significant decrease in the percentage of granulocytes in the spleen cells, and affected the production of IL-10 and IL-6 by lipopolysaccharide-stimulated leukocytes. In summary, our study revealed changes in the expression of genes involved in the oxidative stress response following acute ZnO NP exposure. Subchronic ZnO NP exposure induced immunomodulatory effects in the spleen.
|
|
|
The use of BEAS-2B cell line for micronucleus assay in genetic toxicology
Červená, Tereza ; Rössner, Pavel (advisor) ; Rubeš, Jiří (referee)
This thesis deals with the application of BEAS-2B cell line for micronucleus assay in genetic toxicology. It is divided into two main parts: a) theoretical introduction to the analysis and search for suitable models for testing the impact of air pollution and manufactured nanoparticles, b) practical part that describes the results of micronuclei induction by polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), extractable organic matter (EOM) from diesel exhaust particles obtained from emissions of three types of fuel and engineered nanoparticles. BEAS-2B cell line is a nonmalignant human model of lung epithelium which seems to be suitable for micronucleus assay. This assay is commonly used for determining the genotoxicity of various substances to wide variety of cell cultures and also in human studies. In this thesis, the following substances were tested: benzo[a]pyrene, 3-nitrobenzanthrone and 1-nitropyrene as carcinogenic PAHs commonly found in polluted air; EOMs from exhaust particles of 100 % diesel fuel, a blend of diesel fuel and 30 % of biodiesel, 100 % biodiesel and two types of engineered nanoparticles (TiO2 and Ag). The cells were treated with the compounds for 28, 48 and 72 hours. The results confirm the suitability of BEAS-2B cell line as a model for testing the genotoxicity of substances under...
|
|
|
An acellular genotoxicity assay of complex mixtures of organic compounds bound on size segregated aerosols.
Fikejzlová, Monika ; Rössner, Pavel (advisor) ; Machala, Miroslav (referee)
The main aim of this work was to compare the genotoxicity of organic extracts from different size fractions of aerosol particles (1-10 µm, 0,5-1 µm, 0,17-0,5 µm) collected by high volume cascade impactors in various localities of the Czech Republic differing in the extent of the environmental pollution (Březno - strip mine, Dobré Štěstí - highway, Praha - city center, Láz - background station). Genotoxicity was determined in acellular assay of calf thymus DNA (CT-DNA) with and without S9 metabolic activation by analysis of DNA adducts induced by extractable organic matter (EOM) from the particulate matter (PM) by 32 P-postlabeling and the ability of extracts to induce oxidative DNA damage was evaluated using the competitive ELISA test. The main finding of this work is that most of the observed genotoxicity is connected with fine particles (<1 µm). The concentration of carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons (c-PAHs) in EOMs indicate that fine fractions bound the highest amount of c-PAHs in all sampling sites. This fact might be related to a higher specific surface of this fraction as compared with a course fraction and a higher mass as compared with a condensational fraction. As for aerosol mass, both fine and condensational fractions are effective carriers of c-PAHs. Similarly, the DNA...
|
|
|
The impact of polluted air on oxidative damage to DNA.
Švecová, Vlasta ; Šrám, Radim (advisor) ; Stiborová, Marie (referee) ; Rössner, Pavel (referee)
IMPACTS OF AIR POLLUTION ON OXIDATIVE DNA DAMAGE Vlasta Svecova Department of Genetic Ecotoxicology, Institute of Experimental Medicine AS CR, v.v.i. Videnska 1083, 142 20 Prague 4 Tel.: +420 241 062 669, fax.: +420 241 062 785, e-mail: svecova@biomed.cas.cz This thesis deal with impacts of air pollution on human health. The biomarkers of biologically effective dose, biomarkers of oxidative damage to DNA, lipids and proteins, were studied. We aimed at importance of individual pollutants, measured the personal exposure to these pollutants and analyzed the biomarkers of oxidative damage to macromolecules. c-PAHs (carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons) bound to airborne PM2.5 (particulate matter ≤ 2.5 µm) and volatile organic compounds (benzene, toluene, ethylbenzene and m,p,o-xylenes, BTEX) were studied as ones of the biologically most important pollutants. Personal and outdoor concentrations of c-PAHs together with personal exposure to BTEX were measured. The concentrations of pollutants were correlated with biomarker levels in different seasons and localities. Bus drivers in Prague, 6-10 years old children from Teplice and Prachatice and policemen with office workers from Ostrava region were the model populations. Oxidative damage to DNA were measured by 8-oxodeoxyguanosine (8-oxodG), 15-F2t-...
|
|
|
Oxidative damage by organic extracts from urban air particulate matter
Hanzalová, Kateřina ; Rössner, Pavel (advisor) ; Machala, Miroslav (referee)
The aim of this master thesis was to investigate the ability of selected individual carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons (c-PAHs: benzo[a]pyrene, B[a]P; dibenzo[a,l]pyrene, DB[a,l]P), an artificial mixture of c-PAHs (c-PAH mix) and extractable organic matter (EOM) from urban air particulate matter (PM) to induce oxidative damage in vitro. Two cell lines (human hepatoma cells, HepG2, and human diploid lung fibroblasts, HEL) were treated for 24 h and 48 h with various concentrations of compounds or mixtures. The studied oxidative stress markers included 8-oxodeoxyguanosine (8-oxodG) as a marker of oxidative DNA damage, 15-F2t-isoprostane (15-F2t-IsoP) as a marker of lipid peroxidation and protein carbonyl groups as a marker of oxidative damage to proteins. The response of the cell lines to the tested compounds and mixtures differed substantially. In summary the results demonstrate the ability of EOM to induce oxidative damage to DNA and lipids after 24 h of treatment and to proteins after 48 h, in HepG2 cells. The effect of c-PAHs was substantially less. The induction of oxidative damage by c- PAHs and EOM in HEL cells was weak. Since c-PAHs had lower ability to cause oxidative damage that was limited only to longer incubation periods, it is probable that other components of EOM are responsible for...
|
|
| |
|
|
Vliv variability genomu na interakci lidského organismu a životního prostředí - ENVIRONGENOM
Ústav experimentální medicíny AV ČR, v.v.i., Praha ; Skorkovský, Jiří ; Benešová, Marie ; Novák, Jiří ; Tabashidze, Nana ; Švecová, Vlasta ; Špátová, Milada ; Solanský, Ivo ; Nováková, Zuzana ; Milcová, Alena ; Líbalová, Helena ; Dejmková, Eva ; Schmutzerová, Jana ; Topinka, Jan ; Rössner, Pavel ; Dostál, Miroslav ; Brdička, Radim ; Šrám, Radim
Zpráva obsahuje jednotlivé výstupy spojené s realizací projektu (články, přednášky). Je uvedeno zhodnocení znečistění ovzduší v Teplicích, Prachaticích a v Praze za období 1994-2009 a vyhodnocení vztahu mezi znečištěným ovzduším a nemocností předškolních dětí v okrese Teplice a Prachatice. Je připojena zpráva o zdravotním stavu Romů ve sledované oblasti.
|
|
|
Znečištění ovzduší a ochrana zdraví
Zdravotní ústav se sídlem, Praha ; Zdravotní ústav se sídlem v Kolíně ; Ústav experimentální medicíny AV ČR, Praha ; Suchánková, Zuzana ; Solanský, Ivo ; Sevastyanova, Oksana ; Milcová, Alena ; Stávková, Zdena ; Dušek, Zdík ; Beskid, Olena ; Rössner, Pavel ; Chvátalová, Irena ; Novotná, Božena ; Topinka, Jan ; Binková, Blanka ; Šrám, Radim J.
Cílem projektu je stanovit rizika expozice nízkým hladinám komplexních směsí látek přítomných ve znečištěném ovzduší, hodnocení dlouhodobých účinků znečištění v Praze a v Teplicích. Vyhodnotit následky kombinovaného působení biologicky aktivních látek ve vztahu ke genotypu a se zřetelem k životnímu stylu validovat biomarkery zátěže lidské populace polutanty z ovzduší. Odhadnout podíl hlavních zdrojů na této zátěži a vypracovat systém interpretace získávaných dat. Projekt bude metodicky navazovat na Program Teplice I a II a "Program znečištění ovzduší a zdraví". Pro zajištění cíle byly řešeny 3 projekty: Projekt 1 Hodnocení projevů genotoxicity ovzduší u environmentálně exponovaných osob, Projekt 2 Dopady znečištění ovzduší na výsledky těhotenství, Projekt 3 Studium mechanismů působení komplexních směsí organických látek z ovzduší v buněčných systémech in vitro.
|
|
|
Znečištění ovzduší a ochrana zdraví
Zdravotní ústav, Praha ; Zdravotní ústav, Kolín ; Ústav experimentální medicíny AV ČR, Praha ; Beneš, Ivan ; Novák, Jiří ; Dostál, Miroslav ; Suchánková, Zuzana ; Solanský, Ivo ; Sevastyanova, Oksana ; Milcová, Alena ; Lněničková, Zdena ; Chvátalová, Irena ; Beskid, Olena ; Rössner, Pavel ; Novotná, Božena ; Topinka, Jan ; Binková, Blanka ; Šrám, Radim J.
Závěry řešení: 1. Byla vyhodnocena úroveň modelové pražské populace (městských strážníků) karcinogenním polycyklickým aromatickým uhlovodíkům, která je závislá na sezónních vlivech se zvýšenou expozicí v průběhu zimních měsíců. 2. Expozice karcinogenním PAU je nutno považovat za zvýšené genotoxické riziko, jak bylo prokázáno zvýšenou úrovní DNA aduktů, chromosomových aberací konvenční cytrogenetickou metodou, metodou FISH a oxidací proteinů. 3. Na základě provedené studie pro potřeby systematického biomonitoringu genotoxických účinků komplexních směsí znečišťujících atmosféru považujeme jako vhodné biomarkery stanovení DNA aduktů metodu 32P-postlabeling, využití cytogenetické analýzy konvenční metodou, fluorescence in situ hybridizace s pomocí barvicích sond (FISH), hodnocení oxidačního poškození proteinů a hodnocení rozdílné vnímavosti jedinců s rozdílnou distribucí genotypů (genetický polymorfismus) i hladin vitaminů a lipidů. 4. Studium geneticky podmíněné vnímavosti k účinkům PAU naznačuje význam kombinance metabolických genotypů CY1A1-Msp I s GSTM1 a CYP1A1-Ile/Val s GSTM1. 5. Studium vlivů hladin vitaminů na rozsah genotoxických účinků PAU je ve stadiu hodnocení. Zatím byl prokázán pozitivní vliv vitaminu A na DNA adukty. 6. Při hodnocení podílu oxidativního poškození na indukci genotoxických změn bylo zjištěno, že kometový test není vhodnou metodou pro podobný typ studií. Za vhodnější je považována metoda stanovení oxidativního poškození proteinů. 7. Pro hodnocení zdravotních rizik je opakovaně prokazována nutnost monitorování karcinogenních PAU a využití těchto poznatků pro hodnocení rizika jak pro těhotné ženy a děti, tak i jedince pracující v prostředí se zvýšenou expozicí (jako např. městští strážníci v Praze). 8. V okrese Teplice se pokračovalo ve sledování průběhu a výsledků těhotenství ve vztahu ke kvalitě ovzduší. Získávané poznatky jsou dnes mezinárodně využívány i v materiálech WHO. 9. Byl navržen postup hodnocení genotoxicity komplexních směsí organických látek z ovzduší in vitro.
|
guest ::
