L'esposizione a teratogeni può causare difetti alla nascita. Zebrafish sono utili per determinare il potenziale teratogeno di sostanze chimiche. Dimostriamo l'utilità di zebrafish esponendo embrioni a vari livelli di nitriti e anche in diversi tempi di esposizione. Abbiamo dimostrato che il nitrito può essere tossico e causare gravi difetti di sviluppo.
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Articolo metodologico
Zebrafish come modello per valutare il potenziale teratogeno di nitriti
In questo articolo
Sommario
Abstract
Alti livelli di nitrati nell'ambiente può causare difetti congeniti o aborti negli esseri umani. Presumibilmente, questo è dovuto alla conversione dei nitrati in nitriti da intestinali e salivari batteri. Tuttavia, in altri studi di mammiferi, alti livelli di nitriti non causano difetti alla nascita, anche se possono portare a scarsi esiti riproduttivi. Pertanto, il potenziale teratogeno di nitriti non è chiaro. Sarebbe utile avere un sistema modello vertebrato valutare facilmente effetti teratogeni di nitrito o qualsiasi altro prodotto chimico di interesse. Qui, dimostriamo l'utilità di zebrafish (Danio rerio) per lo screening di composti per la tossicità e difetti embrionali. zebrafish embrioni sono fecondati esternamente ed avere un rapido sviluppo, che li rende un buon modello per gli studi teratogeni. Abbiamo dimostrato che aumentando il tempo di esposizione al nitrito influenza negativamente la sopravvivenza. Aumentando la concentrazione di nitrito anche effetti negativi di sopravvivenza, considerando che il nitrato non. Per gli embrioni that sopravvivere l'esposizione nitrito, vari difetti si possono verificare, tra cui pericardico e tuorlo d'edema sac, nuotare noninflation vescica e malformazioni cranio-facciale. I nostri risultati indicano che il zebrafish è un sistema conveniente per studiare il potenziale teratogeno di nitriti. Questo approccio può essere facilmente adattato per testare altre sostanze chimiche per i loro effetti sul primo sviluppo dei vertebrati.
Introduzione
Teratogenesi è un processo che sconvolge il normale sviluppo di un embrione o il feto, provocando anomalie strutturali e funzionali permanenti, ritardo della crescita, o aborto spontaneo nei casi più gravi 1. Esso può essere causato da alcuni agenti naturali (teratogeni), che interferiscono con lo sviluppo embrionale in diversi modi 2. Durante lo sviluppo fetale umano, teratogeni comuni come le radiazioni, agenti infettivi, metalli tossici e sostanze chimiche organiche sono stati segnalati per causare difetti di epicanto (la pelle piega nella palpebra superiore) e clinodattilia (dito curvo o tep) attraverso errori morfogenetici 1.
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Protocollo
Le procedure descritte in questo protocollo sono stati approvati dal Comitato di Cura e uso istituzionale degli animali presso l'Indiana University of Pennsylvania.
1. Harvest embrioni
- Mantenere zebrafish a 28,5 ° C, pH 7, conducibilità tra 500-1.500 mS, e un ciclo luce / buio di 14 ore di luce e 10 ore scuro 24. Utilizzare ceppi wild-type, come Tu, AB o TU / AB ibrido. Diversi ceppi possono rispondere in modo diverso al trattamento chimico 25.
- Impostare il pesce per l'accoppiamento la sera prima le uova di raccolta con l'aggiunta di acqua sistema di pesce in un serbatoio di accoppiam....
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Risultati
L'esposizione a 300 mm di etanolo per 22 ore ha avuto alcun effetto sulla sopravvivenza (dati non mostrati), in linea con le precedenti relazioni 5,23,26. Questo è previsto, come l'etanolo è un teratogeno conosciuto e servito come controllo positivo. Fenotipi osservati inclusi edema pericardico, noninflation vescica natatoria (figura 1), difetti cranio-facciali e ritardo dello sviluppo (dati non riportati).
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Discussione
Il metodo descritto qui dimostra l'utilità di zebrafish nel valutare il potenziale teratogeno di nitriti e nitrati. Rispetto ad altri vertebrati, zebrafish hanno vantaggi che includono alta fecondità, fecondazione esterna, trasparenza ottica e rapido sviluppo. Mutanti disponibili che mancano di pigmentazione (come ad esempio il pesce zebra Casper 36) aiutano anche a migliorare la visibilità degli organi interni. E 'anche facile generare zebrafish transgenico con geni reporter per facilitare l'anal.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
VK è stato finanziato da sovvenzioni del Dipartimento di Biologia dell'IUP e della School of Graduate Studies and Research (Graduate Student Professional Development). CQD e TWS sono stati supportati dalla IUP School of Graduate Studies and Research (Costi di pubblicazione della facoltà/Spese accessorie di ricerca). Ringraziamo anche i membri del laboratorio Diep per la manutenzione dell'impianto di zebrafish.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| DREL/2010 strumento | Hach | 26700-03 | |
| Etanolo | Sigma-Aldrich | E7023 | |
| Piatto di Petri in vetro KIMAX | VWR | 89001-244 | |
| MS-222 | Sigma-Aldrich | E10521 | |
| NitraVer 5 Reagente nitrato | Hach | 14034-46 | |
| NitriVer 3 Reagente nitrito | Hach | 14065-99 | |
| Parafilm | Fisher Scientific | 3-374-10 | |
| Paraformaldeide | Sigma-Aldrich | 158127 | |
| Stereomicroscopio S6E | Leica | 10446294 | |
| Nitrato di sodio | Fisher Scientific | S343 | |
| Nitrito di sodio | Fisher Scientific | S347 | |
| Pipette di trasferimento | Laboratorio Prodotti Vendita | L320072 | |
| Fiale in vetro | Fisher Scientific | 03-338B |
Riferimenti
- Gilbert-Barness, E. Teratogenic causes of malformations. Ann Clin Lab Sci. 40 (2), 99-114 (2010).
- Brent, R. L. The cause and prevention of human birth defects: What have we learned in the past 50 years. Con Anom. 41 (1), 3-21 (2001).
- Lin, S., Zhao, Y.....
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Ristampe e permessi
