background image

 

Molekularne mechanizmy 
toksyczności PCB, dioksyn i 
dibenzofuranów 

Paweł Brzuzan

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

background image

 

PCB: znakomity dielektryk

PCDD, PCDF: Nie mają zastosowań 
przemysłowych,

Występują w związkach 
chlorofenolowych,

Powstają podczas pożarów lasów, 
obecne w gazach wulkanicznych, w 
popiołach,

Najbardziej znana substancja 
toksyczna z tej grupy to: 2,3,7,8
 
TCDD; tetrachlorodibenzo-p
-
dioksyna 

  PCB, dioksyny i dibenzofurany

PCB

PCDD

PCDF

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

background image

 

  PCB w środowisku (kongener 

118)

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

Kikuchi et al. 
2007

background image

 

  PCB w środowisku (kongener 

118)

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

Kikuchi et al. 
2007

  Foka 

Niedźwiedź 

polarny

background image

 

  Dioksyny i dibenzofurany

EPA identyfikuje 4 główne źródła 

dioksyn w środowisku: 

1) Źródła spalania i spopielania

2) Źródła chemicznego 

wytwarzania/przetwarzania

3) Procesy miejskie i przemysłowe

4) Depozyt

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

background image

 

Cantrell i in. 1998

  Toksyczność PCB, dioksyn i 

dibenzofuranów

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

background image

 

  Ocena efektów toksyczności PCB, 

dioksyn i dibenzofuranów

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

Badania stężeń PCB, PCDD, PCDF.

Równoważniki toksyczności (TEF; 
toxicity equivalency factors (Grant 
1977).

background image

 

  Ocena efektów toksyczności PCB, 

dioksyn i dibenzofuranów

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

Hydroksylaza węglowodorów 
aromatycznych (AHH; 

CYP

 

P450

) jest 

enzymem uczestniczącym w 
metabolizmie węglowodorów 
aromatycznych
PCBB, PCDD, PCDF łaczą się z 
receptorem (AhR).
(I etap) Oznaczenie aktywności 2,3,7,8-
TCDD .
(II etap) Oznaczenie zawartości 
kolejnych kongenerów w próbie.
Podsumowanie aktywności (TEQ) w taki 
sposób, że 

TEQ =  (TEF × stężenie).

background image

 

2378-

TCDD

2378-

TCDF

12378-

PeCDD

12378-

PeCDF

23478-

PeCDF

1.0

0.1

1.0

0.05

0.5

OCDF 3344-

TCB

33445-

PeCB

334455-

HxCB

0.0001 0.0001

0.1

0.01

TEF

TEF

TEQ= (0,1 × 10) + (0,05 × 3) + (0,5 × 
1)=

TEQ= 1 + 0, 15 + 0,5=1,65 < 
(20ng/kg)

10ng/kg               3ng/kg     1ng/kg

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

background image

 

  Efekty molekularne PCB, 

dioksyn i dibenzofuranów

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

Wysokie lub b. wysokie 
powinowactwo do receptora 
arylowęglowego

Jensen et al. 2010

  Efekty molekularne PCB, 

dioksyn i dibenzofuranów

background image

 

  Efekty molekularne PCB, 

dioksyn i dibenzofuranów

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

Jensen et al. 2010

background image

 

  Technologia 

„morfolino”

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

background image

 

4

Whole mount immunolocalization of zfCYP1A in vehicle-exposed, TCDD-

exposed (0.4 ng/ml), and TCDD-exposed embryos injected with zfahr2-MO at 

72 hpf using Mab 1-12-3.

Prasch A L et al. Toxicol. Sci. 2003;76:138-150

© 2003 Society of Toxicology

background image

 

4

Effect of the zfahr2-MO on TCDD-induced increases in pericardial sac and yolk 

sac area caused by edema in the zebrafish embryo.

Prasch A L et al. Toxicol. Sci. 2003;76:138-150

© 2003 Society of Toxicology

background image

 

Blue Sac Disease

Prasch et al. 2003

Dioxin-induced 
reactive oxygen 
species (ROS) 
formation

CYP1A mRNA and 
protein

Apoptosis  

Heart beat 
rate 

 

Zebrafish

Lake trout

Cook et al. 1997

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

background image

 

Segner 2007

The Biological Response Indicator 
Devices Gauging Environmental 
Stressors (BRIDGES)

Hillwalker et 
al. 2010

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

background image

 

Pytania kontrolne

 2. P/F. Zanieczyszczenie środowiska PCB i dioksynami 

ma charakter punktowy. Wyjaśnij.   

3. Omów koncepcję zastosowania równoważników 

toksyczności (TEF) do oceny efektów toksyczności 
PCB, dioksyn i dibenzofuranów.

4.W próbce mięsa ryby morskiej określono zawartość  

następujących związków chemicznych:  2378 TCDF 
(10ng/kg), 2378 TCDD (20ng/kg), oraz 23478 PeCDF 
(30ng/kg). Stosując zasadę równoważników 
toksyczności (TEF) oblicz i określ, czy mięso tej ryby 
spełnia warunki jakości (TEQ<20ng/kg). TEF dla 3 
wymienionych substancji jest odpowiednio 0,5; 1,0; 
oraz 0,1.

5. P/F. Toksyczność dioksyn i dibenzofuranów zależy 

odliczby podstawionych atomów chloru w cząsteczce. 
Wyjaśnij. 

7. Jak można wykorzystać informacje z molekularnych 

badań toksyczności dioksyn w programach 
monitorowania jakości środowiska.   

W11: Toksyczność PCB, PCDD, PCDF

1. Wymień najważniejsze właściwości chemiczne i 

fizyczne PCB,                                                                    
   PCDD i PCDF.

6. Opisz badania efektów toksycznych dioksyn u 

danio pręgowanego z użyciem starterów 

morfolinowych. 


Document Outline