Investigation of somatic and molecular changes induced by oral contraceptive residues in invertebrate and vertebrate aquatic model species

A folyók és tavak különböző szteroid típusú gyógyszermaradványokkal, pl. progesztogénekkel történő szennyezettsége általános probléma világszerte. Habár az elmúlt években számos tanulmány foglalkozott az egyes progesztogének vízi állatokon kifejtett hatásával, csak néhány tanulmány mutatott be valós környezeti expozíciós modellt, reprezentatív környezeti szennyezettségi koncentrációt és hormon keveréket alkalmazva. Kísérleteinkhez a bodorkát és a nagy mocsári csigát választottuk gerinctelen és gerinces tesztállatként. Progesztogén keveréket alkalmazó vizsgálati felépítést követtünk annak megértése érdekében, hogy hogyan reagálnak ezek a nem-célszervezetek az ilyen, környezetben is előforduló szituációra hosszabb távon. Kísérleteinkben a gerinctelen és a gerinces vízi állatok egyaránt érzékenynek bizonyultak a progesztogén szennyezésre. Csigában megfigyeltük a reproduktív rendszer károsodását: központi idegrendszeri szinten a GnRH immunpozitivitás csökkenését egyes területeken, perifériás szinten a spermium szám jelentős csökkenését, azonban a lerakott petesejtek számának emelkedését kaptuk eredményül. A kezelt szülők utódai a korai fejlődési stádiumban olyan, a kontroll csoporttól eltérő, metabolikus paraméterekkel rendelkeztek, amelyek a szénhidrát anyagcserét érintették, valamint változott a sejtosztódás sebessége is. A progesztogén kezelés bodorkában is változást okozott mind a szomatikus, mind a molekuláris paraméterekben. Ez esetben azt tapasztaltuk, hogy az egyes testtömeg indexek (máj, gonád és vese esetében) szignifikánsan változtak a kontroll csoporthoz képest. Molekuláris szinten a kezelt állatok szérum koleszterin és LDL-koleszterin értékei, valamint számos, különböző biológiai funkciót ellátó fehérje (mint pl. a PON3, Phospho-p38a, SIRT2, SOD2, HIF-1 alpha, HIF-2alpha, p27 and NFҠB1, FABP-1) jelentős változást mutatott. Mindezek arra utalnak, hogy a progesztogén terhelés stresszként hatott az állatokra és a módosult anyagcseréhez igyekezett alkalmazkodni a szervezet. Megvizsgáltuk a VTG, a nőstényekben az ösztrogén szennyezés kimutatására általánosan alkalmazott biomarker használhatóságát progesztogén szennyezésben. Azt találtuk, hogy csigában már az átlagos környezeti koncentráció is jelentős változást eredményezett a VTG-szerű fehérjék expressziójában, de a bodorkában csak magasabb kezelési koncentráció okozott változást a VTG szintben. Alternatívaként megvizsgáltuk a DJ-1 fehérje, mint egy nemtől független, környezeti változásokra érzékeny molekula alkalmazhatóságát progesztogén szennyezés kimutatására, alapozva a DJ-1 és a progesztogének közös molekuláris célpontjaira. A gerinctelen állatban ez a fehérje alkalmasnak bizonyult a szennyezés korai jelzésére, de krónikus kezelésben már nem tapasztaltunk jelentős eltérést a DJ-1 szintjében. A gerinces tesztállatban azonban potenciális jelzőmolekulának találtuk a krónikus progesztogén terhelésre, ugyanis a DJ-1 fehérje szintje, a VTG-nel ellentétben, már az átlagos környezeti progesztogén koncentrációban is jelentősen változott. Vizsgálatink megerősítik, hogy az alacsony koncentrációjú progesztogén keverék is egy valós biológiai kockázatot jelent Közép-Európa legnagyobb sekélyvizű tavának vízgyűjtő területén jelenleg és a jövőben is. Mind a gerinctelen, mind a gerinces tesztállatokban megfigyelt eredményeink között számos olyan végpont található, amely felhasználható egy további toxikológiai interakciós (koncentráció addíciós) kísérlethez, amivel meghatározható lenne, hogy az egyes progesztogének eltérő koncentrációban vegyítve milyen hatással vannak egymásra. Ezáltal megbecsülhető lenne, hogy a környezeti szennyezésben bekövetkező változások (fogamzásgátló felhasználási trendek változása, szennyvízkezelési eljárások átalakulása) milyen változásokat okozhatnak a vízi nem-célszervezetekben

Non‐Invasive Assessment of the Embryo Viability via the Analysis of the Culture Media

Infertility in recent years is a growing public health issue throughout the developed world. Assisted reproductive techniques, especially in vitro fertilization, have the potential to partially overcome the low natural reproductive ratio. Nowadays, single embryo transfer gains grounds in clinical practice, urging the development of more reliable methods for selecting the best embryo. In the traditional clinical practice, embryos are selected for transfer based on morphological evaluation. In vitro culturing of embryos also provides a very important material for further non‐invasive evaluation by means of examining a biomarker in the spent culture medium (SEC). Current measure methods concentrate on the metabolomic activity of the developing embryos none compounds. These studies are mainly utilizing the tools of modern analytics and proteomics. In a paper published by Montskó et al. in 2015, the alpha‐1 chain of the human haptoglobin molecule was described as a quantitative biomarker of embryo viability. In a series of retrospective, blind experiments achieved more than 50% success rate. This chapter summarizes the currently available metabolomic and proteomic approaches as the non‐invasive molecular assessment of embryo viability

Flavonoid diosmetin increases ATP levels in kidney cells and relieves ATP depleting effect of ochratoxin A

Diosmetin (DIOS) is a flavone aglycone commonly occurring in citrus species and olive leaves, in addition it is one of the active ingredients of some medications. Based on both in vitro and in vivo studies several beneficial effects are attributed to DIOS but the biochemical background of its action seems to be complex and it has not been completely explored yet. Previous investigations suggest that most of the flavonoid aglycones have negative effect on ATP synthesis in a dose dependent manner. In our study 17 flavonoids were tested and interestingly DIOS caused a significant elevation of intracellular ATP levels after 6- and 12-h incubation in MDCK kidney cells. In order to understand the mechanism of action, intracellular ATP and protein levels, ATP/ADP ratio, cell viability and ROS levels were determined after DIOS treatment. In addition, impacts of different enzyme inhibitors and effect of DIOS on isolated rat liver mitochondria were also tested. Finally, the influence of DIOS on the ATP depleting effect of the mycotoxin, ochratoxin A was also investigated. Our major conclusions are the followings: DIOS increases intracellular ATP levels both in kidney and in liver cells. Inhibition of glycolysis or citric acid cycle does not decrease the observed effect. DIOS-induced elevation of ATP levels is completely abolished by the inhibition of ATP synthase. DIOS is able to completely reverse the ATP-depleting effect of the mycotoxin, ochratoxin A. Most probably the DIOS-induced impact on ATP system does not originate from the antioxidant property of DIOS. Based on our findings DIOS may be promising agent to positively influence ATP depletion caused by some metabolic poisons

β-estradiol and ethinyl-estradiol contamination in the rivers of the Carpathian Basin

17 β - estradiol (E2) and 17 α - ethinyl estradiol (EE2), wh ich are environmental estrogens have been determined with LC - MS in freshwater. Their sensitive analysis needs derivatisation and therefore is very hard to ac hieve in multiresidue screening . We analysed samples from all the large and some small rivers (River Danube, Drava, Mur, Sava, Tisza and Zala) of the Carpathian Basin and from Lake Balaton. Freshwater was extracted on solid phase and derivatised using dansyl - chloride. Separation was per formed on a Kinetex XB - C18 column. Detection was achieved with a benchtop orbitrap mass spectrometer using targeted MS analysis for quantification. Limits of quantification were 0.05 ng/L (MS1) and 0.1 ng/L (MS/MS ) for E2, and 0.001 ng/L (MS1) and 0.2 ng/L (MS/MS ) for EE2. River samples contained n.d. - 5.2 ng/L E2 and n.d. - 0.68 ng/L EE2. Average levels of E2 and EE2 were 0.6 1 and 0.084 ng/L respectively in rivers, water courses and Lake Balaton together, but not counting city canal water . EE2 was less abunda nt, but it was still present in almost all of the samples. In b each water samples from Lake Balaton we measured 0.076 - 0.233 E2 and n.d. - 0.133 EE2. A relative high amount of EE2 was found in river Zala (0.68 ng/L) and in Hévíz - P áhoki canal (0.52 ng/L), whic h are both in the catchment area of Lake Balaton (Hungary)

Alterations of Nigral Dopamine Levels in Parkinson’s Disease after Environmental Enrichment and PACAP Treatment in Aging Rats

The neuroprotective effects of environmental enrichment and PACAP (pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide) are well-described in Parkinson’s disease. The aim of our study is to investigate the beneficial effects of these factors in aging parkinsonian rats. Newborn Wistar rats were divided into standard and enriched groups according to their environmental conditions. Standard animals were raised under regular conditions. During the first five postnatal weeks, enriched pups were placed in larger cages with different objects. Aging animals received (1) saline, (2) 6-hydroxidopamine (6-OHDA), or (3) 6-OHDA + PACAP injections into the left substantia nigra (s.n.). On the seventh postoperative day, the left and right s.n. were collected. The s.n. of young and aging unoperated animals were also examined in our experiment. We determined the dopamine (DA) levels by the HPLC-MS technique, while the sandwich ELISA method was used to measure the Parkinson disease protein 7 (PARK7) protein levels. In healthy animals, we found an age-related decrease of DA levels. In aging parkinsonian-enriched rats, the operation did not result in a significant DA loss. PACAP treatment could prevent the DA loss in both the standard and enriched groups. All injured PACAP-treated rats showed remarkably higher protective PARK7 levels. The protective effect of PACAP correlated with the increase of the DA and PARK7 levels