Effekter av bromerte flammehemmere på genekspresjon i muselever : en toksikogenomisk tilnærming

1. Sammendrag Toksikogenomikk forener metoder brukt i klassisk toksikologi og metoder fra molekylær biologi. Den nye disiplinen bruker transkripsjonal genprofilering som et ledd i risiko- vurdering for både nye og gamle kjemikaler som da kan testes for potensiell toksisitet på molekylærnivå. Dette gjøres ved å monitorere mRNA-nivået for mange tusen gener av gangen. Slik overvåking kan gi oss et bilde om hvordan kjemikalier eller andre forbindelser påvirker det molekylære maskineriet før synlige skader oppstår. Flammehemmere tilsettes produkter og materialer slik at risiko for antennelse og utvikling av brann reduseres betraktelig. HBCD og IBP er to av totalt 70 ulike bromerte organiske forbindelser. Disse brukes som flammehemmere. Toksikogenomiske metoder og teknikker ble brukt for å undersøke rapporten fra American Chemical Council CAS No.3194556 hvor industrien i USA utførte en risikovurdering for HBCD. Her kartlegges de biologiske effektene hos villtype og transgene mus etter eksponering for HBCD. Basert på denne undersøkelsen konkluderte American Chemical Council med at bruk av HBCD ikke utgjør noe miljørisiko. Total-RNA ble isolert fra lever og nyrer fra Balbc- og CD-1-villtypemus samt fra PPAR-alfa- knockoutmus. RNA konsentrasjon ble målt ved OD 260nm og med Ribogreen-metode. RNA-integritet ble bekreftet ved bruk av RT-PCR (revers-transkriptase). Deretter ble RNA amplifisert, merket og omgjort til cDNA. Dette ble hybridisert på membranmatriser eller mikromatriser for å kartlegge forandringer i genekspresjon. Resultatene fra membranmatrisene og fra mikromatrisene ble bekreftet med RT-PCR. Det ble kjørt enzymanalyser for katalase og acyl-CoA oksidase for å validere resultatene fra mikromatrisene. 1.1 Resultater fra HBCD eller IBP behandling: Kroppsvekt Behandling med HBCD eller IBP viste ikke endret kroppsvekt hos CD-1-villtype hannmus mens hunnmus viste betydelig tap av kroppsvekt. HBCD behandling førte til signifikant økning av kroppsvekt hos både PPAR-alfa knockout hunn- og hannmus. Levervekt Behandling med HBCD eller IBP viste forksjellige effekter på levervekt hos hann- og hunnmus både hos villtype og PPAR- alfa knockoutmus. Behandlingen førte til tap av levervekt både hos PPAR- alfa-knockout og villtype hunnmus mens hannmus viste signifikant økning av levervekt. Nyrevekt Behandling med HBCD eller IBP ga forskjellige effekter på nyrevekt hos PPAR-alfa knockout- og villtypemus. IBP ga reduksjon i nyrevekt både hos villtype og PPAR-alfa knockout hunnmus. HBCD-behandling førte til signifikant økning av nyrevekt hos PPAR-alfa knockoutmus. RT-PCR Behandling med HBCD eller IBP viste samme effekt på mRNA-mengde av utvalgte gener i muselever hos villtypemus. HBCD- eller IBP-behandlig førte til økning av mRNA- mengder for gener implisert i metabolisme av xenobiotika, tidlig respons med unntak av mRNA mendgder for oksidase og PPAR-alfa hvor behandling med 4 % HBCD førte til økte mRNA mengder mens 4 % IBP førte til signifikant reduksjon. Membranmatriser Behandling med HBCD og IBP ga forkjellige resultater for ekspresjon av gener(i muselever) implisert i varmestress (Hsp), oksidativt-stress, reparasjon av DNA og cellesyklus. Det samme gjelder for gener som koder for proteiner i ekstracellulær matriks (ECM). HBCD-behandling førte til suppresjon mens IBP førte til induksjon av disse genene. Behandling med HBCD eller IBP viste samme uttrykksmønstre på gener som uttrykkes ved inflammasjon og for gener som koder for vekstfaktorer, samt for gener som koder for adhesjonsmolekyler. Mikromatriser Hos villtypemus førte behandling med HBCD til induksjon av gener (i muselever) som kan påvirke apoptose, energi omsetning, oksidativt-stress, xenobiotika metabolisme og cellesyklus. Hos PPAR-alfa knockoutmus ble disse genene ikke tilstrekkelig indusert pga at PAR-alfa-genet er slått av