Buněčné kultury jako nástroj pro studium toxických
látek znečišťujících životní prostředí
Biofyzikální ústav AV ČR, v.v.i., Brno
Polycyklické aromatické uhlovodíky (PAHs)
• vážný regionální problém v ČR –
• doprava; průmyslová výroba;
 
A
0
50
100
150
200
250
Třeboň Praha Poruba Bartovice Karviná
koncentrace[ng/m
3
]
PASU
PANU
oxidované PAU
alkylované PAU
ostatní PAU
16 US EPA PAU
B
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Třeboň Praha Poruba Bartovice Karviná
%
PASU
PANU
oxidované PAU
alkylované PAU
ostatní PAU
16 US EPA PAU
Langlebiges Gift
Ein Dioxin-Skandal erschüttert
Deutschland:
Hühner, Puten und Schweine haben auf
deutschen Bauernhöfen vergiftetes Futter
gefressen. Ein Futtermittelhersteller hatte
technische Fette aus der DieselProduktion
für Tiernahrung genutzt. Über
Eier oder Fleisch nehmen Menschen die
Dioxine auf, wo sie sich in Leber und
Gewebe einlagern.
O
O
Cl
Cl Cl
Cl
Activace a účinky AhR:
„Classical“ AhR-regulated genes:
contain xenobiotic response elements (XRE) or dioxin responsive elements
(DRE) in their promoter region:
• phase I and II enzymes - CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1, UDPglucuronosyltransferase,GST-Ya,
NQO1;
• AhRR.
AhR-regulated genes involved in control of cell
proliferation and cell death:
• pro-apoptotic genes - Bax;
• immediate - early response genes – Jun, Fos;
• cell cycle regulation – p27Kip1, p21Waf/Cip.
Nat. Rev. Cancer, 2006
AhR součást sítě jaderných receptorů - PXR, CAR, ER,
PPAR, RAR/RXR
Interakce mezi AhR a dalšími signálními dráhami:
• regulující vývoj organismu (Wnt/-kateninová signalizace,
dráha Hippo);
• endokrinní signalizace – estrogenní a androgenní hormony;
• metabolismus endogenních a cizorodých látek
(xenobiotika);
• zánět a imunitní reakce (p38 kináza apod.);
• definice molekulárních mechanismů působení toxických
látek – uplatnění při vývoji specifických testů jejich
toxicity;
Metodiky:
• kvantitativní real-time RT-PCR, Western blotting;
• průtoková cytometrie, fluorescenční mikroskopie;
• regulace genové exprese – EMSA, ChiP, expresní DNA
mikroarraye;
• manipulace genové exprese – siRNA, transientní a stabilní
transfekce buněk;
• in vitro buněčné kultury, in vivo pokusy, práce s klinickým
materiálem;
• in vitro testy toxicity
Jan Vondráček
Skupina buněčné a molekulární toxikologie
Oddělení cytokinetiky
Biofyzikální ústav AV ČR, v.v.i.
vondracek@ibp.cz; http://www.ibp.cz/labs/LC/