The genotoxicity of organic extracts from particulate truck emissions produced at various engine operating modes using diesel or biodiesel (B100) fuel: A pilot study

An analysis of the toxic effects of emissions should reflect real traffic conditions. The exhaust emissions of particulate matter from diesel engines strongly depend on their operating conditions, with low-speed, low-load "urban creep" conditions, common for truck traffic in heavily congested urban areas, being one of the worst. We aimed to detect the genotoxicity of organic extracts from particulate matter in the exhaust of the diesel engine Zetor 1505 running on diesel and biodiesel (B100) fuels at characteristic modes of extended "urban creep", typical for transit truck traffic in Prague, comparing the first 5 min of idling with extended (20-80 min) idling, full load after idle, "stabilized" full load, and 30% load. The diluted exhaust was sampled with high volume samplers on glass fiber fluorocarbon coated filters. The filters were extracted with dichloromethane and DNA damage was analyzed in A549 cells using comet assay, with the inclusion of formamidopyrimidine DNA glycosylase (FPG) and endonuclease III (ENDOIII) to recognize oxidized DNA bases. The cells were exposed to extractable organic matter (EOM) for 4 and 24 h at non-cytotoxic dose corresponding to 0.001 m(3) of undiluted exhaust gas per ml cell media. At the 4 h exposure interval, all samples from B100 and diesel emissions induced DNA damage. EOM from the extended idle engine mode exerted the strongest genotoxic effect for both fuels. Twenty hours later, the cells exposed to diesel EOM exhibited a further increase of DNA strand breaks compared to the preceding interval. In contrast, DNA damage seemed to be fully repaired in cells treated with EOM derived from biodiesel B100. The preliminary results suggest that (i) diesel emissions are more genotoxic than the emissions from B100, (ii) biodiesel induced DNA lesions are repaired within 24 h

Nano-TiO2 stability in medium and size as important factors of toxicity in macrophage-like cells

TiO2 along with nano-TiO2 are commonly found in consumer products. In vivo studies have observed an accumulation of nano-TiO2 in macrophages. However, characteristics of nano-TiO2 determining toxicity remain unclear. In our study, the cytotoxic effects of 14 diverse nano-TiO2 on THP-1 macrophage-like cells were measured by 3 cytotoxicity assays (MTS, WST-1 and LDH). Total averaged cytotoxicity was calculated using principal component analysis. Characteristics of all 14 nano-TiO2 included hydrodynamic diameter, zeta potential, shape, polydispersity index (PDI) and concentration; moreover, crystal form, specific surface area and crystallite size were measured for 10 nano-TiO2. The variables affecting cytotoxicity were chosen using LASSO (least absolute shrinkage and selection operator). Except for concentration, PDI in media measured within 1 h after preparation of the nanomaterial dispersion was selected as a variable affecting cytotoxicity: stable dispersion resulted in higher cytotoxic effects. Crystallite size has been shown to have nonlinear effects (particles of sizes between 20 and 60 nm were cytotoxic while smaller and larger ones were not) and thus it has been excluded from LASSO. The shape (particles/fibre) and crystal form did not affect the cytotoxicity. PDI and the nonlinear effect of size could be an explanation for the inconsistencies of the cytotoxicity of nano-TiO2 in various studies.Web of Science5418817

Vliv variability genomu na interakci lidského organismu a životního prostředí - ENVIRONGENOM

Cílem projektu je získat nové poznatky o vztahu mezi geneticky podmíněnou vnímavostí jedince a jeho schopností vyrovnávat se (či nevyrovnávat) se zátěží životního prostředí. Hlavním přínosem projektu je stanovení vlivu polutantů z ovzduší na změny v genetickém materiálu. Projekt je rozpracován do následujících dílčích cílů: 1. Sledování a analýza nemocnosti (infekční onemocnění horních i dolních dýchacích cest, alergie) vybrané skupiny cca 1 000 dětí v modelových okresech Teplice a Prachatice do věku 10 let. 2. Stanovení PAU-DNA aduktů vzniklých v prenatálním období metodou ELISA u kohorty 1 100 dětí z modelových okresů Teplice a Prachatice (DNA získaná při narození). 3. Stanovení oxidačního poškození DNA v prenatálním období u kohorty 1 100 dětí z modelových okresů Teplice a Prachatice (DNA získaná při narození). 4. Stanovení SNP genetického polymorfismu čipovou technologií u kohorty 1100 dětí z modelových okresů Teplice a Prachatice (DNA získaná při narození). 5. Zhodnocení vztahu genotypu novorozence k jeho postižení nitroděložní růstovou retardací (IUGR), a pozdější nemocnost těchto dětí s ohledem na stav ovzduší. 6. Studium významu genotypu jedince, ovlivňujiícího interakce se znečištěným ovzduším, vzhledem k nemocnosti sledovaných dětí. 7. Studium specifity skupin genů (metabolických drah) na tvorbu PAU-DNA aduktů a oxidační poškození. 8. Analýza vztahu mezi expozicí PM2.5, k-PAU, PAU-DNA adukty, oxidačním poškozením DNA a genotypem. 9. Zhodnocení významu PAU-DNA aduktů a oxidačního poškození DNA u dětí při narození jako indikátoru genetické zátěže jedince, vliv na nemocnost ledovaných dětí. 10. Zhodnocení vývoje znečištěného ovzduší v Teplicích (AIM ČHMÚ) a Prachaticích (AIM MÚ Prachatice) do r. 2010. 11. Doporučení interpretace získaných výsledků pro potřeby hodnocení rizika a v případě možnosti pro snížení negativních účinků znečištěného ovzduší na zdravotní stav dětí

Znečištění ovzduší a ochrana zdraví

Závěry řešení: 1. Byla vyhodnocena úroveň modelové pražské populace (městských strážníků) karcinogenním polycyklickým aromatickým uhlovodíkům, která je závislá na sezónních vlivech se zvýšenou expozicí v průběhu zimních měsíců. 2. Expozice karcinogenním PAU je nutno považovat za zvýšené genotoxické riziko, jak bylo prokázáno zvýšenou úrovní DNA aduktů, chromosomových aberací konvenční cytrogenetickou metodou, metodou FISH a oxidací proteinů. 3. Na základě provedené studie pro potřeby systematického biomonitoringu genotoxických účinků komplexních směsí znečišťujících atmosféru považujeme jako vhodné biomarkery stanovení DNA aduktů metodu 32P-postlabeling, využití cytogenetické analýzy konvenční metodou, fluorescence in situ hybridizace s pomocí barvicích sond (FISH), hodnocení oxidačního poškození proteinů a hodnocení rozdílné vnímavosti jedinců s rozdílnou distribucí genotypů (genetický polymorfismus) i hladin vitaminů a lipidů. 4. Studium geneticky podmíněné vnímavosti k účinkům PAU naznačuje význam kombinance metabolických genotypů CY1A1-Msp I s GSTM1 a CYP1A1-Ile/Val s GSTM1. 5. Studium vlivů hladin vitaminů na rozsah genotoxických účinků PAU je ve stadiu hodnocení. Zatím byl prokázán pozitivní vliv vitaminu A na DNA adukty. 6. Při hodnocení podílu oxidativního poškození na indukci genotoxických změn bylo zjištěno, že kometový test není vhodnou metodou pro podobný typ studií. Za vhodnější je považována metoda stanovení oxidativního poškození proteinů. 7. Pro hodnocení zdravotních rizik je opakovaně prokazována nutnost monitorování karcinogenních PAU a využití těchto poznatků pro hodnocení rizika jak pro těhotné ženy a děti, tak i jedince pracující v prostředí se zvýšenou expozicí (jako např. městští strážníci v Praze). 8. V okrese Teplice se pokračovalo ve sledování průběhu a výsledků těhotenství ve vztahu ke kvalitě ovzduší. Získávané poznatky jsou dnes mezinárodně využívány i v materiálech WHO. 9. Byl navržen postup hodnocení genotoxicity komplexních směsí organických látek z ovzduší in vitro

Vliv variability genomu na interakci lidského organismu a životního prostředí - ENVIRONGENOM

Zpráva obsahuje jednotlivé výstupy spojené s realizací projektu (články, přednášky). Je uvedeno zhodnocení znečistění ovzduší v Teplicích, Prachaticích a v Praze za období 1994-2009 a vyhodnocení vztahu mezi znečištěným ovzduším a nemocností předškolních dětí v okrese Teplice a Prachatice. Je připojena zpráva o zdravotním stavu Romů ve sledované oblasti

Environmentální vlivy na zdraví dětí

Cílem řešení tématu bylo stanovit riziko dlouhodobých účinků a změn v úrovni znečištění ovzduší na zdravotní stav dětí s použitím modelových souborů dětí z okresů Teplice a Prachatice. Pro zajištění cíle tohoto tématu byly řešeny 4 projekty: Znečištění ovzduší a nemocnost dětí, Geneticky podmíněné faktory individuální vnímavosti ke znečištěnému ovzduší a nemocnost dětí, Percepce zdravotních rizik, ochota platit za snížení rizika onemocnění dětí v oblastech se znečištěným životním prostředím, Hodnocení celkových nákladů poškození zdraví. Zpráva obsahuje popis výsledků jednotlivých projektů

Znečištění ovzduší a ochrana zdraví

Cílem projektu je stanovit rizika expozice nízkým hladinám komplexních směsí látek přítomných ve znečištěném ovzduší, hodnocení dlouhodobých účinků znečištění v Praze a v Teplicích. Vyhodnotit následky kombinovaného působení biologicky aktivních látek ve vztahu ke genotypu a se zřetelem k životnímu stylu validovat biomarkery zátěže lidské populace polutanty z ovzduší. Odhadnout podíl hlavních zdrojů na této zátěži a vypracovat systém interpretace získávaných dat. Projekt bude metodicky navazovat na Program Teplice I a II a "Program znečištění ovzduší a zdraví". Pro zajištění cíle byly řešeny 3 projekty: Projekt 1 Hodnocení projevů genotoxicity ovzduší u environmentálně exponovaných osob, Projekt 2 Dopady znečištění ovzduší na výsledky těhotenství, Projekt 3 Studium mechanismů působení komplexních směsí organických látek z ovzduší v buněčných systémech in vitro

Znečištění ovzduší a ochrana zdraví

Cílem projektu je stanovit rizika expozice nízkým hladinám komplexních směsí látek přítomných ve znečištěném ovzduší, hodnocení dlouhodobých účinků znečištění v Praze a v Teplicích. Vyhodnotit následky kombinovaného působení biologicky aktivních látek ve vztahu ke genotypu a se zřetelem k životnímu stylu validovat biomarkery zátěže lidské populace polutanty z ovzduší. Odhadnout podíl hlavních zdrojů na této zátěži a vypracovat systém interpretace získávaných dat. Projekt bude metodicky navazovat na Program Teplice I a II a "Program znečištění ovzduší a zdraví". Pro zajištění cíle byly řešeny 3 projekty: Projekt 1 Hodnocení projevů genotoxicity ovzduší u environmentálně exponovaných osob, Projekt 2 Dopady znečištění ovzduší na výsledky těhotenství, Projekt 3 Studium mechanismů působení komplexních směsí organických látek z ovzduší v buněčných systémech in vitro. Přehled o řešení jednotlivých podprojektů v roce 2003