$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
في مرحلة النمو ، تكون شديدة التأثر بآثار التلوث البيئي. ثبت أن التعرض للمواد الكيميائية خلال مراحل الحمل الحرجة يؤدي إلى تشوهات خلقية وإجهاض تلقائي. لذلك ، فإن فهم طريقة عمل المواد السامة المحتملة سيكون مفيدا في الوقاية أو العلاج من الإجهاض التلقائي أو الأمراض الخلقية التي تسببها الملوثات البيئية. ومع ذلك ، من الصعب دراسة الآليات التي تقوم عليها السمية التنموية للمواد الكيميائية البيئية باستخدام النماذج الحيوانية التقليدية بسبب التعقيد والملل والتكاليف الباهظة المرتبطة بهذه التجارب. في مجموعة الأساليب هذه ، استخدم المؤلفون من مختلف مجالات البحث تقنيات جديدة ونماذج بديلة لدراسة السمية التنموية للمواد الكيميائية البيئية.
من المعروف أن القلب هو أحد أقدم الأعضاء التي تشكلت أثناء التطور الجنيني ، وهذا العضو عرضة بشكل خاص للإهانات البيئية. تشير تقديرات البحث إلى أن أمراض القلب الخلقية تمثل ما يقرب من ثلث جميع العيوب الخلقية المعروفة ، بالإضافة إلى كونها السبب الرئيسي لوفيات الرضع1. لسوء الحظ ، فإن النماذج الحيوانية التقليدية إما شاقة للغاية أو غير حساسة للكشف عن التأثيرات السامة للنمو القلبي. تبحث ورقتان من مجموعة الطرق هذه في الآثار الضارة للجسيمات الدقيقة المحيطة (PM2.5) ، ومواد كل وبولي فلورو ألكيل (PFAS) ، وعوادم الديزل (DE) ، والمواد النانوية على نمو القلب باستخدام أجنة الزرد والدجاج2،3. من خلال استخدام مبادئ تقنية مقايسة التألق المناعي ، يتم اكتشاف 8-hydroxy-2'deoxygenase (8-OHdG) ، وهو علامة على تلف الحمض النووي المؤكسد ، و H2AX ، وهي علامة حساسة لفواصل الحمض النووي المزدوجة ، باستمرار في قلب أجنة الزرد بعد التعرض للمواد العضوية القابلة للاستخراج (EOM) من PM2.52. وبالمثل ، يتم أيضا إثبات تلف الحمض النووي لخلايا عضلة القلب وسمك جدار البطين الأيمن بوضوح في أنسجة القلب المعزولة باستخدام نفس تقنيات التألق المناعي والكيمياء النسيجية3.
يمكن أيضا استخدام نموذج الزرد لدراسة تشكل الهيكل العظمي. تم الإبلاغ على نطاق واسع أن التعرض للرصاص يتسبب في تراكم هذه المادة الكيميائية في الهيكل العظمي طوال مراحل النمو ، مما يؤدي إلى تلف العظام. Ding et al. استخدم Alizarin Red لتسمية الهياكل العظمية وأظهر أن التعرض للرصاص قلل بشكل كبير من تمعدن العظام في يرقات سمك الزرد ، مما يشير إلى أن التعرض للرصاص هو عامل خطر لفقدان العظام أثناء نمو الهيكل العظمي4.
تشتهر المبيدات الحشرية بثباتها العالي في البيئة. يعد الاستخدام الواسع النطاق لمبيدات الآفات عامل خطر لوفرة وتنوع الملقحات ، والتي تلعب دورا أساسيا في خدمات النظام الإيكولوجي للزراعة العالمية الحديثة. قدم Song et al. طريقة غمر جديدة للتحقيق في التأثيرات السامة للكلوربيريفوس ، وهو مبيد حشري شائع جدا ، على يرقات النحلة الانفرادية ، Osmia excavata5. حددوا قيمةLD 50 للكلوربيريفوس باستخدام يرقات O. excavata ووجدوا أن التعرض للكلوربيريفوس قلل بشكل كبير من معدل الخروج بطريقة تعتمد على الجرعة.
يعد إطار مسار النتائج السلبية (AOP) ، الذي يؤكد على الأسباب الجزيئية ويجعل نماذج الاختبار البديلة أسهل في الاستخدام6 ، مكونا حاسما في علم السموم في القرن الحادي والعشرين (Tox21) 6. وفقا ل Leist et al. ، تقيم AOP علاقة بين حدث البدء الجزيئي (MIE) والنتيجة السلبية غير المرغوب فيها (AO) من خلال الأحداث الرئيسية (KE) ، كما هو محدد في علاقات الأحداث الرئيسية (KER) 7. وبالتالي ، يمكن لإطار AOP تسهيل ترجمة البيانات الجزيئية والميكانيكية من الدراسات التي أجريت على إلى نقاط نهاية لاستخدامها في تقييمات السلامة6. توفر المقالات الموجودة في مجموعة الطرق هذه مجموعة قوية من التقنيات والنماذج للتحقيق في الآليات الجزيئية التي تسبب من خلالها الملوثات البيئية سمية تنموية مختلفة. نأمل أن تكون هذه المجموعة ذات فائدة كبيرة في تقييم مخاطر الملوثات البيئية.