+ All Categories
Home > Documents > ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky - mutageny a karcinogeny v životním prostředí

ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky - mutageny a karcinogeny v životním prostředí

Date post: 21-Mar-2016
Category:
Upload: vita
View: 42 times
Download: 7 times
Share this document with a friend
Description:
ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky - mutageny a karcinogeny v životním prostředí. Další informace ke genotoxicitě, mutagenitě a karcinogenitě najdete na www:. http://www.medik.cz/medik/kocarek/ nebo http://camelot2.lf2.cuni.cz/turnovec/ublg/vyuka/ - PowerPoint PPT Presentation
59
ZSF, PF a ZF JU ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 2006/2007 Genotoxické látky - Genotoxické látky - mutageny a karcinogeny mutageny a karcinogeny v životním prostředí v životním prostředí
Transcript
Page 1: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

ZSF, PF a ZF JU 2006/2007ZSF, PF a ZF JU 2006/2007

Genotoxické látky - Genotoxické látky - mutageny a karcinogeny mutageny a karcinogeny

v životním prostředív životním prostředí

Page 2: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Další informace ke genotoxicitě, Další informace ke genotoxicitě, mutagenitě a karcinogenitě najdete mutagenitě a karcinogenitě najdete

na www:na www:

http://www.medik.cz/medik/kocarek/http://www.medik.cz/medik/kocarek/

nebonebohttp://camelot2.lf2.cuni.cz/turnovec/ublg/vyuka/http://camelot2.lf2.cuni.cz/turnovec/ublg/vyuka/

a jinde pod heslem: genotoxicita, karcinogenita, a jinde pod heslem: genotoxicita, karcinogenita, mutagenita apod.mutagenita apod.

Page 3: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Trochu terminologieTrochu terminologie

TeratogenyTeratogeny

změny genetického změny genetického materiálumateriálu

Genotox. látkyGenotox. látky

MutagenyMutageny

KarcinogenyKarcinogeny

genotoxicitagenotoxicita

specifické změny specifické změny genetického materiálugenetického materiálu

vývojové anomálievývojové anomálie

genotoxicita = mutagenita genotoxicita = mutagenita ≠≠ karcinogenita karcinogenita ≠≠ teratogenita teratogenita

mutagenitamutagenita

karcinogenitakarcinogenita

teratogenitateratogenita

změny genetického změny genetického materiálumateriálu(změna = mutace)(změna = mutace)

Page 4: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

MutagenyMutagenyChemické, fyzikální nebo biologické látky, popř. Chemické, fyzikální nebo biologické látky, popř. jiné faktory schopné vyvolat poškození DNA jiné faktory schopné vyvolat poškození DNA

GenotoxickéGenotoxické látky = látky = genotoxickégenotoxické faktory = faktory =

mutagenní faktorymutagenní faktory

Mutagenita = genotoxicitaMutagenita = genotoxicita

Mutace určitých genů vede ke vzniku nádoru, Mutace určitých genů vede ke vzniku nádoru, proto byla u mnoha mutagenů prokázána proto byla u mnoha mutagenů prokázána karcinogenní aktivita (karcinogeny).karcinogenní aktivita (karcinogeny).

Page 5: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Látky indukující vrozenou vývojovou vadu (chemické, fyzikální, biologické)Uplatňují se zejména v počátku embryogeneze Vrozené vývojové vady nejsou dědičnéFenotyp vrozené vývojové vady může být totožný s genetickou chorobou (např. roštěpové vady)

TeratogenyTeratogeny

Page 6: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Karcinogeny (kancerogeny)Karcinogeny (kancerogeny)

KarkinosKarkinos (řec.) – rak (řec.) – rak

CancerCancer (lat.) – rak, krab (lat.) – rak, krab

Látky, popř. jiné faktory Látky, popř. jiné faktory způsobující změnu způsobující změnu (transformaci) normální (transformaci) normální buňky na buňku buňky na buňku nádorovounádorovou

Page 7: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Krátce k historiiKrátce k historii

aneb začalo to kominíky…aneb začalo to kominíky…

Page 8: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Londýnský chirurg Percival Pott se ve 2.polovině 18. století zabýval mimo jiné také zdravotním

stavem kominíků…

Dr. Percival Pott (1713 – 1788)

Page 9: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

……a zjistil, že:a zjistil, že:

u kominíků se ve u kominíků se ve

zvýšené míře vyskytuje zvýšené míře vyskytuje

rakovina (karcinom rakovina (karcinom

dlaždicových buněk) dlaždicových buněk)

šourku, které se dokonce šourku, které se dokonce

dostalo označení dostalo označení

„kominický nádor“„kominický nádor“

Page 10: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Podobnou malignitou (na ruce) byl Podobnou malignitou (na ruce) byl postižen i zahradník, jenž používal postižen i zahradník, jenž používal

saze ke hnojení zahrady.saze ke hnojení zahrady.

Page 11: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Ve svém pojednání z roku 1775 Ve svém pojednání z roku 1775 Percival Pott předpokládá, že:Percival Pott předpokládá, že:

nádor šourku je nádor šourku je vyvolán vnějšími vyvolán vnějšími faktory – zřejmě faktory – zřejmě látkami obsaženými v látkami obsaženými v sazích nebo v dehtu.sazích nebo v dehtu.Teprve ve 20. století Teprve ve 20. století byly ze sazí a dehtu byly ze sazí a dehtu izolovány a chemicky izolovány a chemicky identifikovány látky, identifikovány látky, které mají vskutku které mají vskutku karcinogenní účinek.karcinogenní účinek.

Page 12: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Benzo(a)pyrenBenzo(a)pyrenPolycyklický aromatický uhlovodík s Polycyklický aromatický uhlovodík s prokazatelnou karcinogenní aktivitou.prokazatelnou karcinogenní aktivitou.

Obsažen v dehtu, v sazích, v kouři i jiných Obsažen v dehtu, v sazích, v kouři i jiných produktech spalovacích procesů.produktech spalovacích procesů.

Po vstupu do organismu dochází k Po vstupu do organismu dochází k metabolické konverzi (připojení epoxidové metabolické konverzi (připojení epoxidové skupiny a dvou hydroxylových skupin).skupiny a dvou hydroxylových skupin).

Vzniklý reaktivní derivát se váže na báze Vzniklý reaktivní derivát se váže na báze nukleových kyselin a vytváří tzv. adukt (částice nukleových kyselin a vytváří tzv. adukt (částice vzniklá adicí).vzniklá adicí).

Adukt může být příčinou vzniku mutace.Adukt může být příčinou vzniku mutace.

Mutace může být příčinou přeměny normální Mutace může být příčinou přeměny normální buňky na buňku nádorovou.buňky na buňku nádorovou.

Page 13: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Objev Percivala Potta byl tak Objev Percivala Potta byl tak prvním důkazem karcinogenní prvním důkazem karcinogenní

aktivity chemické látky.aktivity chemické látky.

Mutagenní účinky vnějších faktorů Mutagenní účinky vnějších faktorů byly prokázány daleko později…byly prokázány daleko později…

Page 14: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Objevy indukovaných mutacíObjevy indukovaných mutací

1927 – Herrman Joseph Muller prokázal 1927 – Herrman Joseph Muller prokázal mutagenní účinky ionizujícího záření.mutagenní účinky ionizujícího záření.

40. léta 20. století – Charlotte 40. léta 20. století – Charlotte Auerbachová zjistila, že yperit vyvolává u Auerbachová zjistila, že yperit vyvolává u octomilek stejné mutace jako ionizující octomilek stejné mutace jako ionizující záření (radiomimetické látky).záření (radiomimetické látky).

Brzy byl mutagenní účinek prokázán u Brzy byl mutagenní účinek prokázán u mnoha dalších sloučenin.mnoha dalších sloučenin.

Page 15: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Příklad benzo(a)pyrenu ukazuje, že Příklad benzo(a)pyrenu ukazuje, že suspektní karcinogeny je třeba suspektní karcinogeny je třeba

hledat mezi látkami s mutagenní hledat mezi látkami s mutagenní (genotoxickou) aktivitou.(genotoxickou) aktivitou.

Page 16: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Základní rozdělení mutagenůZákladní rozdělení mutagenů

chemické mutageny – chemické mutageny – způsobují způsobují poškození DNA na základě chemické poškození DNA na základě chemické modifikace bází, popř. jiných složek modifikace bází, popř. jiných složek polynukleotidového řetězce;polynukleotidového řetězce;fyzikální mutagenyfyzikální mutageny (např. ionizační (např. ionizační záření, UV-záření);záření, UV-záření);biologické mutagenybiologické mutageny (viry). (viry).

Page 17: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Chemické mutagenyChemické mutagenyAlkylační a arylační látkyAlkylační a arylační látky (např. yperit, (např. yperit, benzo(a)pyren) – vytvářejí adukty s bázemi benzo(a)pyren) – vytvářejí adukty s bázemi nukleových kyselin nukleových kyselin Látky způsobující Látky způsobující chemickou modifikaci chemickou modifikaci nukleových kyselinnukleových kyselin jinými mechanismy jinými mechanismy (interkalací, štěpením vazeb (interkalací, štěpením vazeb v polynukleotidovém řetězci, chemickou v polynukleotidovém řetězci, chemickou přeměnou bází). přeměnou bází). Syntetické analogy bázíSyntetické analogy bází, které se po svém , které se po svém zařazení do DNA chybně párují s jinými bázemi zařazení do DNA chybně párují s jinými bázemi a způsobují tak substituční mutace.a způsobují tak substituční mutace.

Page 18: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Porušení vazeb v DNAPorušení vazeb v DNA

Vodíkové můstky

Glykosidická vazba

Diesterická vazba

Page 19: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Z biochemického hlediska dělíme Z biochemického hlediska dělíme mutageny do dvou skupin :mutageny do dvou skupin :

a) přímé mutagenya) přímé mutageny („direct acting“) – způsobují („direct acting“) – způsobují mutaci bez předchozí metabolické přeměnymutaci bez předchozí metabolické přeměny

b) promutagenyb) promutageny nejsou samy o sobě mutagennínejsou samy o sobě mutagenní k jejich přeměně na aktivní (tzv. ultimátní) mutageny k jejich přeměně na aktivní (tzv. ultimátní) mutageny

dochází působením detoxifikačních enzymů v lidském dochází působením detoxifikačních enzymů v lidském organismuorganismu

tyto biotransformační procesy se označují jako tyto biotransformační procesy se označují jako metabolická aktivace promutagenůmetabolická aktivace promutagenů

Page 20: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Metabolická aktivace mutagenůMetabolická aktivace mutagenů

PROMUTAGEN AKTIVNÍ

(ULTIMÁTNÍ)

MUTAGEN

VAZBA NA DNA (POPŘ. CHEMICKÁ MODIFIKACE BÁZÍ)

MUTACE

enzymym

etab

olic

aktiv

ace

NÁDOR

Page 21: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Testy genotoxicityTesty genotoxicityTesty na Testy na molekulárnímolekulární úrovni úrovni – studujeme – studujeme změny na úrovni DNA (mutace, reparační změny na úrovni DNA (mutace, reparační syntézu, chemické modifikace bází)syntézu, chemické modifikace bází)

Testy na Testy na genovégenové úrovni – úrovni – studujeme vznik studujeme vznik genových mutací zjistitelných ve fenotypu, na genových mutací zjistitelných ve fenotypu, na biochemické bázi (např. použitím selekčního biochemické bázi (např. použitím selekčního média, sledováním exprese určitých genů atd.)média, sledováním exprese určitých genů atd.)

Testy na Testy na chromozomovéchromozomové úrovni – úrovni – studujeme vznik chromozomových aberací studujeme vznik chromozomových aberací (strukturních, popř. numerických)(strukturních, popř. numerických)

Page 22: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Studium vzniku konkrétních mutací Studium vzniku konkrétních mutací

Stanovení aduktůStanovení aduktů

Neplánovaná syntéza DNA – UDS Neplánovaná syntéza DNA – UDS

((UUnscheduled nscheduled DDNA NA SSynthesis)ynthesis)

Comet assay neboli SSGE (Comet assay neboli SSGE (SSingle ingle

CCell ell GGel el EElectrophoresis)lectrophoresis)

Testy na molekulární úrovniTesty na molekulární úrovni

Page 23: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Comet assay Comet assay („kometový test“)(„kometový test“)

Single Cell Gel Electrophoresis Single Cell Gel Electrophoresis (SSGE)(SSGE)Stanovení malých fragmentů DNA Stanovení malých fragmentů DNA v jádrech jednotlivých buněk v jádrech jednotlivých buněk Fragmenty vznikají poškozením Fragmenty vznikají poškozením genetického materiálu vlivem genetického materiálu vlivem mutagenů.mutagenů.

Page 24: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Comet assayComet assay(kometový test)(kometový test)Jádra buněk převedeme do gelu a případné fragmenty Jádra buněk převedeme do gelu a případné fragmenty DNA uvolníme z jader pomocí elektroforézy. DNA uvolníme z jader pomocí elektroforézy. Pak obarvíme jádra fluoreskující látkou a prohlížíme pod Pak obarvíme jádra fluoreskující látkou a prohlížíme pod fluorescenčním mikroskopem. fluorescenčním mikroskopem. Pokud jsou fragmenty přítomny, vytvářejí v sousedství Pokud jsou fragmenty přítomny, vytvářejí v sousedství jádra fluoreskující útvar připomínající ohon komety.jádra fluoreskující útvar připomínající ohon komety.

– +

Page 25: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Kometový testKometový test

Page 26: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Možné výsledky kometového testuMožné výsledky kometového testu

Normální jádro

s nepoškozenou DNA

Dvě jádra

s poškozenou DNA

Page 27: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Vyhodnocení kometového testuVyhodnocení kometového testu

Page 28: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Kometový test Kometový test – počítačové – počítačové zpracovánízpracování

Page 29: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Využívají zejména bakterií a Využívají zejména bakterií a

kultur savčích buněkkultur savčích buněk Indukce resistentních mutant u Indukce resistentních mutant u

savčích buněk savčích buněk in vitroin vitro SOS/umu testSOS/umu test Amesův test (jeden z dosud Amesův test (jeden z dosud

nejpoužívanějších testů nejpoužívanějších testů genotoxicity)genotoxicity)

Testy na genové úrovniTesty na genové úrovni

Page 30: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Amesův testAmesův test

Bruce Ames (nar. 1928)

Page 31: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Amesův testAmesův test

Umožňuje studium reverzních mutací u histidin – deficientních Umožňuje studium reverzních mutací u histidin – deficientních kmenů bakterie kmenů bakterie Salmonella typhimuriumSalmonella typhimurium. Tyto auxotrofní mutanty . Tyto auxotrofní mutanty přežívají pouze na médiu obsahujícím histidin. přežívají pouze na médiu obsahujícím histidin.

Působením mutagenu dojde u některých buněk k reverzní mutaci, Působením mutagenu dojde u některých buněk k reverzní mutaci, která způsobí „opravu“ genu pro syntézu histidinu. Bakterie s touto která způsobí „opravu“ genu pro syntézu histidinu. Bakterie s touto mutací tak znovu získají schopnost tvorby histidinu a přežívají i na mutací tak znovu získají schopnost tvorby histidinu a přežívají i na médiu, které histidin neobsahuje.médiu, které histidin neobsahuje.

BakterieHis–

Na normálním médiu umírá

Médium s histidinem

Normálnímédium

BakterieHis+Reverzní mutace

Mutagen

Page 32: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Amesův testAmesův test

Testovaná látka

Prokázanýmutagen

0 Negativní kontrola

Pozitivní kontrola

Miska s testovanou

látkouGENOTOXICITA

PROKÁZÁNA

Proč lze i na negativní kontrole (tj. na misce bez jakéhokoliv mutagenu) pozorovat nárůst bakterií?

SPONTÁNNÍ REVERTANTI

Interpretujte výsledek testu? Lze tímto výsledkem potvrdit genotoxicitu látky?

Vysvětlete, jaký význam má pozitivní kontrola (tj. aplikace známého mutagenu).

SLOUŽÍ KE KONTROLE PRŮBĚHU TESTU A PRO

SROVNÁNÍ

?

?

?

Page 33: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Výsledek Amesova testuVýsledek Amesova testu

Page 34: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Amesův test – Amesův test – automatické odečtení automatické odečtení

výsledkůvýsledků

Page 35: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Úkol 1: Stanovení mutagenní aktivity Úkol 1: Stanovení mutagenní aktivity 1-nitropyrenu pomocí Amesova testu1-nitropyrenu pomocí Amesova testu

Graf dokumentuje výsledky testování různých koncentrací Graf dokumentuje výsledky testování různých koncentrací 1-nitropyrenu.1-nitropyrenu.Jaký je vztah mezi koncentrací látky a počtem kolonií Jaký je vztah mezi koncentrací látky a počtem kolonií revertantů ? Lze v tomto případě prokázat mutagenní revertantů ? Lze v tomto případě prokázat mutagenní aktivitu ? aktivitu ? Vysvětlete, proč není závislost počtu kolonií na koncentraci Vysvětlete, proč není závislost počtu kolonií na koncentraci látky lineární ? Proč testujeme látku ve více látky lineární ? Proč testujeme látku ve více koncentracích ?koncentracích ?

Page 36: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Řešení úkolu 1Řešení úkolu 1

Počet kolonií stoupá s koncentrací – projevuje se

mutagenní účinek látkyNárůst počtu kolonií se při

zvýšení koncentrace zastavuje –

uplatňují se toxické účinky

Page 37: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Řešení úkolu 2Řešení úkolu 2

Vzestup počtu kolonií ve vztahu k dávce jasně prokazuje Vzestup počtu kolonií ve vztahu k dávce jasně prokazuje pravděpodobné genotoxické účinky.pravděpodobné genotoxické účinky.Genotoxický účinek vůči bakteriím však ještě není Genotoxický účinek vůči bakteriím však ještě není spolehlivým důkazem genotoxicity či dokonce spolehlivým důkazem genotoxicity či dokonce karcinogenity pro lidský organismus.karcinogenity pro lidský organismus.

0 0,06 0,16 0,220

20

40

60

80

100

120

Dávka

Počt

y ko

loni

í

Page 38: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Testy na chromozomové úrovniTesty na chromozomové úrovniMicronucleus testMicronucleus test („test tvorby mikrojader“) je založen („test tvorby mikrojader“) je založen na hodnocení výskytu acentrických chromozomových na hodnocení výskytu acentrických chromozomových fragmentů. Tyto části jaderné hmoty zpravidla zůstávají fragmentů. Tyto části jaderné hmoty zpravidla zůstávají po skončení mitózy mimo buněčné jádro a vytvářejí tzv. po skončení mitózy mimo buněčné jádro a vytvářejí tzv. mikrojádramikrojádra..

Studium výměn sesterských chromatidStudium výměn sesterských chromatid neboli neboli SCESCE ((SSister ister CChromatid hromatid EExchanges)xchanges)

Stanovení frekvence strukturních, popř. numerických Stanovení frekvence strukturních, popř. numerických chromozomových aberací chromozomových aberací u savčích buněk v kultuře, u savčích buněk v kultuře, laboratorních zvířat nebo přímo u osob, které přišly do laboratorních zvířat nebo přímo u osob, které přišly do styku se suspektním mutagenem (lze tak monitorovat styku se suspektním mutagenem (lze tak monitorovat genotoxickou zátěž u pracovníků v rizikových provozech)genotoxickou zátěž u pracovníků v rizikových provozech)

Page 39: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Micronucleus testMicronucleus test

Provádíme inhibici cytokineze cytochalasinem B

Page 40: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Testy na chromozomové úrovniTesty na chromozomové úrovniMicronucleus testMicronucleus test („test tvorby mikrojader“) je založen na („test tvorby mikrojader“) je založen na hodnocení výskytu acentrických chromozomových hodnocení výskytu acentrických chromozomových fragmentů. Tyto části jaderné hmoty zpravidla zůstávají po fragmentů. Tyto části jaderné hmoty zpravidla zůstávají po skončení mitózy mimo buněčné jádro a vytvářejí tzv. skončení mitózy mimo buněčné jádro a vytvářejí tzv. mikrojádramikrojádra..

Studium výměn sesterských chromatidStudium výměn sesterských chromatid neboli neboli SCESCE ((SSister ister CChromatid hromatid EExchanges) – viz skripta „Klinická xchanges) – viz skripta „Klinická cytogenetika 1“ – str. 95cytogenetika 1“ – str. 95

Stanovení frekvence strukturních, popř. numerických Stanovení frekvence strukturních, popř. numerických chromozomových aberací chromozomových aberací u savčích buněk v kultuře, u savčích buněk v kultuře, laboratorních zvířat nebo přímo u osob, které přišly do laboratorních zvířat nebo přímo u osob, které přišly do styku se suspektním mutagenem (lze tak monitorovat styku se suspektním mutagenem (lze tak monitorovat genotoxickou zátěž u pracovníků v rizikových provozech)genotoxickou zátěž u pracovníků v rizikových provozech)

Page 41: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Analýza zlomů a dalších Analýza zlomů a dalších strukturních aberacístrukturních aberací

Page 42: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Chromozomové aberace jako Chromozomové aberace jako měřítko genotoxických vlivůměřítko genotoxických vlivů

Page 43: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Jak vzniká nádorová buňka?Jak vzniká nádorová buňka?

Page 44: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Karcinogeneze (kancerogeneze)Karcinogeneze (kancerogeneze)

Soubor procesů, při nichž dochází k Soubor procesů, při nichž dochází k transformaci normální buňky na transformaci normální buňky na nádorovou buňku.nádorovou buňku.

Transformovaná buňka se nekontrolovaně Transformovaná buňka se nekontrolovaně dělí a vytváří dělí a vytváří nádor.nádor.Nádor se formou metastáz šíří po těle. Nádor se formou metastáz šíří po těle.

Page 45: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Vznik nádorové buňky Vznik nádorové buňky (zjednodušené schéma)(zjednodušené schéma)

mutagen mutagen

apoptóza

mutace reparována

buňka s první

mutací

buňka s druhoumutací

dělící se nádorové

buňky

normální buňka

normální buňka

„Rubikon“

Page 46: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Mutagen X KarcinogenMutagen X Karcinogen

Každý prokázaný mutagen je suspektním Každý prokázaný mutagen je suspektním karcinogenem. karcinogenem.

Ne všechny karcinogeny jsou rovněž Ne všechny karcinogeny jsou rovněž mutagenní. mutagenní.

Spolehlivé stanovení karcinogenity vůči Spolehlivé stanovení karcinogenity vůči lidskému organismu bývá složité a lidskému organismu bývá složité a v některých případech těžko proveditelné. v některých případech těžko proveditelné.

Page 47: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Biochemické a molekulárně biologické Biochemické a molekulárně biologické rozdělení karcinogenůrozdělení karcinogenů

DNA-reaktivní karcinogenyDNA-reaktivní karcinogeny – všechny mutageny – všechny mutageny s prokázanou karcinogenní aktivitou. s prokázanou karcinogenní aktivitou.

Epigenetické karcinogenyEpigenetické karcinogeny – nevykazují mutagenní – nevykazují mutagenní aktivitu, napomáhají však procesu karcinogeneze jinými aktivitu, napomáhají však procesu karcinogeneze jinými mechanismy: mechanismy:

stimulují buňku k proliferaci;stimulují buňku k proliferaci; ovlivňují receptory růstových faktorů a inhibitorů na povrchu ovlivňují receptory růstových faktorů a inhibitorů na povrchu

buněk;buněk; ovlivňují methylaci genů, které se účastní regulace buněčné ovlivňují methylaci genů, které se účastní regulace buněčné

proliferace (methylace genu rozhoduje o tom, zda nastane proliferace (methylace genu rozhoduje o tom, zda nastane transkripce nebo nikoliv). transkripce nebo nikoliv).

Page 48: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Rozdělení karcinogenů podle Rozdělení karcinogenů podle charakterucharakteru

chemickéchemické

fyzikálnífyzikální

biologickébiologické

Page 49: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Přímé hodnocení karcinogenityPřímé hodnocení karcinogenityNěkteré karcinogeny jsou epigenetické, Některé karcinogeny jsou epigenetické, proto mají testy genotoxicity jen omezenou proto mají testy genotoxicity jen omezenou výpovědní hodnotu. výpovědní hodnotu. K hodnocení karcinogenní aktivity K hodnocení karcinogenní aktivity využíváme speciální testy a studie, k nimž využíváme speciální testy a studie, k nimž patří:patří: přímé laboratorní testypřímé laboratorní testy epidemiologická studia lidské populaceepidemiologická studia lidské populace

(hodnotíme a srovnáváme výskyt nádorů u (hodnotíme a srovnáváme výskyt nádorů u různě exponovaných lidských populací).různě exponovaných lidských populací).

Page 50: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Databáze IARCDatabáze IARCseznam karcinogenních látek, seznam karcinogenních látek,

hodnocení karcinogenityhodnocení karcinogenity aj. aj.

Page 51: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Databáze IARC Databáze IARC (International Agency for Research of Cancer)(International Agency for Research of Cancer)

Pro přímý vstup použijte adresu:Pro přímý vstup použijte adresu:http://monographs.iarc.fr/index.phphttp://monographs.iarc.fr/index.php

Page 52: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Klasifikace testovaných látek Klasifikace testovaných látek podle IARCpodle IARC

Skupina Skupina 11:: Látky (směsi) karcinogenní pro člověka Látky (směsi) karcinogenní pro člověka

Skupina Skupina 2A2A:: Látky (směsi) pravděpodobně karcinogenní Látky (směsi) pravděpodobně karcinogenní pro člověkapro člověka

Skupina Skupina 2B2B:: Látky (směsi) s možným karcinogenním Látky (směsi) s možným karcinogenním účinkemúčinkem

Skupina Skupina 33:: Látky (směsi), jejichž karcinogenitu pro Látky (směsi), jejichž karcinogenitu pro člověka nelze klasifikovat (důkazy karcinogenity nejsou člověka nelze klasifikovat (důkazy karcinogenity nejsou dostatečné)dostatečné)

Skupina Skupina 44:: Látky (směsi), které pravděpodobně Látky (směsi), které pravděpodobně nevykazují karcinogenní účinek vůči člověkunevykazují karcinogenní účinek vůči člověku

Page 53: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

AsbestAsbest

Asbestóza(chronická obstrukční

plicní nemoc)

Emfyzém

Page 54: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Chronická azbestóza vede ke Chronická azbestóza vede ke vzniku mezoteliomuvzniku mezoteliomu

Feruginózní tělíska v plicní tkáni

Mezoteliom (nádor vzniklý z mezotelových buněk)

Page 55: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

RadonRadon

Page 56: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Radonové rizikoRadonové riziko

Podmíněno Podmíněno

geologickým geologickým

podkladempodkladem

3 kategorie3 kategorie

Nízké (Nízké (11))

Střední (Střední (22))

Vysoké (Vysoké (33))

Page 57: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Mapa radonového rizikaMapa radonového rizika

Page 58: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Mapa radonového rizika - PrahaMapa radonového rizika - Praha

Page 59: ZSF, PF a ZF JU 2006/2007 Genotoxické látky -  mutageny a karcinogeny  v životním prostředí

Na shledanou a hodně Na shledanou a hodně štěstí!štěstí!


Recommended