Počet záznamov: 1
Determinácia účinkov endokrinných disruptorov a oxidatívneho stresu v celulárnom modelovom systéme
Názvové údaje Determinácia účinkov endokrinných disruptorov a oxidatívneho stresu v celulárnom modelovom systéme = [Determination of the effects of endocrine disruptors and oxidative stress on a cellular model system] / Nikola Knížatová ; vedúci záverečnej práce Norbert Lukáč Autor-i Štefunková, Nikola, ; SPUFBP30 (aut.)
Lukáč, Norbert, ; SPUFBP30 (škol.)Korporácia Slovenská poľnohospodárska univerzita (Nitra, Slovensko). Fakulta biotechnológie a potravinárstva. Ústav aplikovanej biológie Vyd.údaje 2022 Rozsah 217 s. : ilustr., príl. ; 30 cm Poznámky V práci uvedený projekt - AgroBioTech ITMS 26220220180, APVV-20-0218 Determinácia efektu poľnohospodárskych xenobiotík na alterácie živočíšneho systému v podmienkach in vitro, VEGA 1/0038/19 Determinácia účinku rizikových faktorov potravového reťazca na regulačné mechanizmy buniek. Súbežný názov prevzatý z databázy uis SPU . Bibliografia s. 162-201 . Resumé anglicky, slovensky . Doktorandská dizertačná práca (PhD.). - Ústav aplikovanej biológie FBP SPU v Nitre Predmet bisfenoly endokrinné disruptory oxidačný stres bunkové kultúry steroidogenéza in vitro dizertácie Anotácia Autorský abstrakt: V súčasnosti sa do prostredia uvoľňuje veľké množstvo nebezpečných látok s potenciálne toxickými účinkami. Osobité postavenie majú tzv. endokrinné disruptory (ED), medzi ktoré je zaraďovaný aj bisfenol A (BPA). V posledných rokoch následkom legislatívnych obmedzení nahradili BPA v polykarbonátových plastoch jeho analógy, ako je bisfenol AF (BPAF), bisfenol B (BPB), bisfenol F (BPF) a bisfenol S (BPS). Aj napriek tomu, že je k dispozícii veľa informácií o endokrinnej aktivite BPA, chýba vyhodnotenie potenciálne endokrinne disrupčnej aktivity analógov BPA, u ktorých sa predpokladá, že majú podobný profil toxicity pre ľudské zdravie. CIELE PRÁCE: Cieľom predkladanej dizertačnej práce bola determinácia potenciálneho vplyvu bisfenolu A, AF, B, F a S na biosyntézu steroidných hormónov v humánnych bunkách NCI-H295R. Ďalej sme hodnotili intracelulárnu koncentráciu cholesterolu, mitochondriálnu aktivitu, metabolickú aktivitu, integritu lyzozómov a bunkovej membrány, produkciu superoxidových radikálov, aktivitu superoxid dismutázy, aktivitu glutatión peroxidázy a celkový antioxidačný status buniek. MATERIÁL A METÓDY: Humánne adrenokarcinómové bunky (H295R) boli kultivované počas 24 alebo 48 hodín v prítomnosti bisfenolu A, AF, B, F alebo S (0,05, 0,1; 0,5; 1; 10; 25; 50; 75; 100 μM). Mitochondriálna aktivita sa hodnotila MTT testom, na stanovenie celulárnych parametrov sa použil Triple test, kvantifikácia steroidných hormónov sa uskutočňovala pomocou ELISA testu, produkcia superoxidových radikálov sa determinovala použitím NBT testu, cholesterol a antioxidanty boli stanovované z bunkových lyzátov použitím komerčných kitov a prístroju Rx monaco. VÝSLEDKY: Na základe MTT testu môžeme konštatovať, že najcytotoxickejším bisfenolom je BPB, nakoľko už pri koncentrácii 25 μM vykazoval výrazné signifikantné zníženie mitochondriálnej aktivity. Najmenšiu cytotoxicitu vykazoval BPS, aj pri najvyššej koncentrácii a 48 hodinovej expozícii mitochondriálna aktivita neklesla pod 88% a BPA, aj pri najvyššej koncentrácii a 48 hodinovej expozícii mitochondriálna aktivita neklesla pod 80%. Najvýraznejší bifázický účinok bol zaznamenaný pri BPF a BPAF, nízke koncentrácie týchto endokrinných disruptorov stimulovali mitochondriálnu aktivitu. Na základe AlamarBlue testu môžeme konštatovať, že najcytotoxickejším bisfenolom je BPB nasledovaný BPA, BPF, BPAF a najmenšou cytotoxicitou sa vyznačoval BPS. Najvýraznejší bifázický účinok bol zaznamenaný pri BPAF a BPF, ich nízke koncentrácie stimulovali metabolickú aktivitu. Na základe neutral red testu môžeme konštatovať, že najcytotoxickejším bisfenolom je BPB, nakoľko už pri koncentrácii 10 μM vykazoval výrazné signifikantné zníženie lyzozómovej integrity. Toxicita ostatných bisfenolov bola v poradí: F, AF, A a najmenej toxickým bisfenolom na základe neutral red testu je bisfenol S. Najvýraznejší bifázický účinok bol zaznamenaný pri BPAF, jeho nízke koncentrácie stimulovali lyzozomálnu integritu. Na základe 5-CFDA, AM testu môžeme konštatovať, že najcytotoxickejším bisfenolom je BPB, nakoľko už pri koncentrácii 10 μM vykazoval výrazné signifikantné zníženie integrity bunkovej membrány. Účinok na integritu bunkovej membrány ostatných bisfenolov bol v poradí: F, AF, A, najmenej toxickým bisfenolom na základe 5-CFDA, AM testu je bisfenol S. Najvýraznejší bifázický účinok bol zaznamenaný pri BPAF, nakoľko jeho nízke koncentrácie stimulovali integritu bunkovej membrány. Produkcia superoxidových radikálov bola v najvyššej miere stimulovaná BPB. Po bisfenole B sme zaznamenali vplyv na stimuláciu produkcie tvorby superoxidových radikálov v nasledujúcom poradí: BPA, BPF, BPAF a bisfenol S vykazoval najmenšie stimulačné účinky. V nízkych koncentráciách bisfenolov sme pozorovali pokles produkcie superoxidových radikálov, najvýraznejší pokles bol zaznamenaný pri BPAF a BPF, BPA, BPS a najmenej výrazný pri BPB. Bisfenol B mal najvýraznejší účinok na zníženie koncentrácie intracelulárnej superoxid dismutázy. Pri BPF (10 a 25 μM), BPA (10 a 50 μM) a BPS (75 μM) sme zaznamenali najvýraznejší nárast SOD. Zmeny v koncentrácii superoxid dismutázy boli po kultivácii s BPAF najmenej výrazné. Bisfenol B mal rovnako ako pri SOD najvýraznejší účinok na zníženie koncentrácie intracelulárnej glutatión peroxidázy. Pri BPF (10 a 25 μM), BPA (10 μM) a BPS (75 μM) sme zaznamenali najvýraznejší nárast SOD. Po kultivácii s BPAF sme nezaznamenali žiadne signifikantné zmeny intracelulárnej GPx v porovnaní s kontrolnou skupinou. Analýzou zmien v celkovej antioxidačnej kapacite po expozícii BPA, BPAF, BPB, BPF a BPS sme zaznamenali zmeny podobné zmenám v aktivite SOD a GPx. Bisfenol B mal najvýraznejší účinok na zníženie koncentrácie GPx. Pri BPF (10 a 25 μM), BPB (10 a 25 μM), BPA (10 a 50 μM) a BPS (75 μM) sme zaznamenali najvýraznejší nárast SOD. Zmeny v koncentrácii GPx boli po kultivácii s BPAF najmenej výrazné - nezaznamenali sme žiadne signifikantné zmeny v porovnaní s kontrolnou skupinou. Signifikantný pokles v koncentrácii intracelulárneho cholesterolu sme po 24 hodinách zaznamenali po kultivácii so všetkými bisfenolmi. Najvýraznejší pokles bol zaznamenaný po kultivácii s BPF a BPAF, BPS, BPA a najmenej výrazný po kultivácii s BPB. Signifikantný nárast v koncentrácii cholesterolu sme zaznamenali po 24 hodinách kultivácie so všetkými bisfenolmi. Najvýraznejší vplyv na zvýšenie koncentrácie cholesterolu mal BPB nasledovaný BPA, BPS, BPF a BPAF. BPF nasledovaný BPAF, BPS mal najvýraznejšie účinky na stimuláciu produkcie progesterónu. BPB nasledovaný BPA mali najmenej výrazné účinky na stimuláciu produkcie progesterónu. BPB, BPS a BPA mali vo vyšších koncentráciách najvýraznejšie účinky na inhibíciu produkcie progesterónu, BPAF a BPF vykazovali najmenej výrazné účinky na inhibíciu produkcie progesterónu vo vyšších koncentráciách. BPF nasledovaný BPA, BPAF a BPS mal najvýraznejšie účinky na stimuláciu produkcie estradiolu. BPB mal najmenej výrazné účinky na stimuláciu produkcie estradiolu. BPB, BPA, BPS a BPAF mali vo vyšších koncentráciách najvýraznejšie účinky na inhibíciu produkcie progesterónu, BPF vykazoval najmenej výrazné účinky na inhibíciu produkcie progesterónu vo vyšších koncentráciách. Pokles v koncentrácii testosterónu sme zaznamenali po kultivácii s BPA, BPAF, BPB, BPF a BPS vo všetkých experimentálnych skupinách. Najvýraznejší pokles bol zaznamenaný pri BPB, BPS, BPA. BPF a BPAF vykazovali najmenšie inhibičné účinky na produkciu progesterónu adrenokarcinómovými bunkami. Vo vysokých koncentráciách sa účinok bisfenolov na inhibíciu syntézy kortizolu prejavoval v nasledujúcom poradí: BPA, BPB, BPAF, BPS. Najmenej výrazný inhibičný účinok sme zaznamenali po kultivácii s BPF. Pri BPAF sme zaznamenali najvýraznejší bifázický účinok (stimulácia po kultivácii s 0,05 a 0,1 μM a inhibícia od koncentrácie 1 μM). ZÁVERY: Predkladaná práca dokázala že BPA, BPAF, BPB, BPF a BPS majú schopnosť dávkovo-závisle ovplyvniť sledované parametre. Pri celulárnych parametroch sa prejavil bifázický účinok bisfenolov, ich nízke koncentrácie (0,05 a 0,1 μM) stimulovali metabolickú a mitochondriálnu aktivitu, ako aj integritu lyzozómov a bunkovej membrány pravdepodobne prostredníctvom stimulácie bunkovej proliferácie, zatiaľ čo ich koncentrácie od 50 μM spôsobili signifikantný pokles. Na základe našich experimentov môžeme tvrdiť, že bisfenoly vo vyšších koncentráciách (BPA, BPAF, BPB a BPF 10-100 μM; BPS 75 a 100 μM) stimulovali produkciu superoxidových radikálov. Expozícia 10 μM a 50 μM BPA; 10 μM BPAF; 10 μM a 25 μM BPB, BPF; 75 μM BPS spôsobila signifikantné zvýšenie antioxidačnej aktivity buniek za účelom udržania oxidatívnej rovnováhy. Naše experimenty potvrdili endokrinne disrupčnú aktivitu BPA a jeho štrukturálnych analógov, všetky experimentálne koncentrácie inhibovali sekréciu testosterónu a narúšali sekréciu progesterónu, estradiolu a kortizolu. Z týchto výsledkov vyplýva, že BPA a jeho štrukturálne analógy (BPS, BPF, BPAF a BPB) predstavujú riziko pre reprodukciu a zdravie organizmu Author’s abstract: Hazardous compounds with potentially harmful effects are currently released into the environment in significant quantities. Bisphenol A (BPA) is one of the so-called endocrine disruptors (ED). BPA has been recently replaced with analogues such as bisphenol S (BPS), bisphenol AF (BPAF), bisphenol B (BPB), and bisphenol F (BPF) in polycarbonate plastics due to governmental restrictions. Although there is a lot of evidence on BPA's endocrine activity, there isn't much on the possible endocrine disruption activity of BPA analogues, which are thought to have a comparable human health toxicity profile. OBJECTIVES: The presented dissertation aimed to determine the potential effect of bisphenol A, AF, B, F, and S on the biosynthesis of steroid hormones in human adrenocortical carcinoma cells. We further evaluated intracellular cholesterol concentration, mitochondrial activity, metabolic activity, lysosome integrity, cell membrane integrity, superoxide radical production, superoxide dismutase activity, glutathione peroxidase activity, and overall antioxidant status of cells. MATERIAL AND METHODS: Human adrenocortical carcinoma cells (H295R) were cultured for 24 or 48 hours in the presence of bisphenol A, AF, B, F or S (0.05, 0.1; 0.5; 1; 10; 25; 50; 75; 100 μM). Mitochondrial activity was assessed using MTT assay, Triple assay was used to determine cell viability parameters (metabolic activity, lysosome integrity, cell membrane integrity), quantification of steroid hormones (testosterone, estradiol, progesterone, and cortisol) was performed by ELISA assay, superoxide radical production was determined by NBT assay, cholesterol and antioxidants were determined from cell lysates using commercial kits and an Rx monaco analyzer. RESULTS: Based on the MTT assay, we can state that the most cytotoxic bisphenol is BPB, as even at a concentration of 25 μM it showed a significant reduction in mitochondrial activity. BPS showed the lowest cytotoxicity, even at the highest concentration and 48-hour exposure mitochondrial activity was not below 88%, and BPA, even at the highest concentration and 48-hour exposure, mitochondrial activity was not below 80%. The most significant biphasic effect was observed with BPF and BPAF, low concentrations of these endocrine disruptors stimulated mitochondrial activity. Based on the AlamarBlue assay, we can state that the most cytotoxic bisphenol is BPB followed by BPA, BPF, BPAF and the least cytotoxic was BPS. The most significant biphasic effect was observed with BPAF and BPF, their low concentrations stimulated metabolic activity. Based on the neutral red assay, we can state that the most cytotoxic bisphenol is BPB, as even at a concentration of 10 μM it showed a significant reduction in lysosomal integrity. The toxicity of the other bisphenols was in order: F, AF, A, and the least toxic bisphenol based on the neutral red assay is bisphenol S. The most significant biphasic effect was observed with BPAF, its low concentrations stimulating lysosomal integrity. Based on the 5-CFDA, AM assay, we can state that the most cytotoxic bisphenol is BPB, as even at a concentration of 10 μM it showed a significant reduction in cell membrane integrity. The effect on the cell membrane integrity of the other bisphenols was: F, AF, A, and the least toxic bisphenol based on the 5-CFDA, AM assay is bisphenol S. The most significant biphasic effect was observed for BPAF, as its low concentrations stimulated cell membrane integrity. The generation of superoxide radicals was enhanced the most by BPB. After bisphenol B, we recorded an effect on the stimulation of the production of superoxide radicals in the following order: BPA, BPF, BPAF, and bisphenol S showed the least stimulating effects. At low concentrations of bisphenols, we observed a decrease in the production of superoxide radicals, the most significant decrease was recorded in BPAF and BPF, BPA, BPS, and the least significant in BPB. Bisphenol B had the most significant effect in reducing intracellular superoxide dismutase levels. For BPF (10 and 25 μM), BPA (10 and 50 μM), and BPS (75 μM), we recorded the most significant increase in SOD. Changes in superoxide dismutase concentration were least significant after culturing with BPAF. As with SOD, bisphenol B had the most significant effect in reducing intracellular glutathione peroxidase levels. For BPF (10 and 25 μM), BPA (10 μM), and BPS (75 μM), we recorded the most significant increase in SOD. After culturing with BPAF, we did not observe any significant changes in intracellular GPx compared to the control group. By analyzing changes in total antioxidant capacity after BPA, BPAF, BPB, BPF, and BPS exposure, we observed changes similar to changes in SOD and GPx activity. Bisphenol B had the most significant effect in reducing glutathione peroxidase levels. For BPF (10 and 25 μM), BPB (10 and 25 μM), BPA (10 and 50 μM), and BPS (75 μM), we recorded the most significant increase in SOD. The changes in GPx concentration were the least significant after culturing with BPAF - we did not observe any significant changes compared to the control group. We recorded a significant increase in intracellular cholesterol concentration after 24 hours of culturing with all bisphenols. BPB had the most significant effect on the increase in cholesterol concentration, followed by BPA, BPS, BPF, and BPAF. BPF followed by BPAF, BPS had the most significant effects on stimulating progesterone production. BPB followed by BPA had the least significant effects on stimulating progesterone production. BPB, BPS, and BPA had the most significant effects on the inhibition of progesterone production at higher concentrations, BPAF and BPF showed the least significant effects on the inhibition of progesterone production at higher concentrations. BPF followed by BPA, BPAF and BPS had the most significant effects on stimulating estradiol production. BPB had the least significant effects on stimulating estradiol production. BPB, BPA, BPS, and BPAF had the most significant effects on the inhibition of progesterone production at higher concentrations, BPF showed the least significant effects on the inhibition of progesterone production at higher concentrations. We recorded a decrease in testosterone concentration after culturing with BPA, BPAF, BPB, BPF, and BPS in all experimental groups. The most significant decrease was recorded in BPB, BPS, and BPA. BPF and BPAF showed the least inhibitory effects on progesterone production by adrenocarcinoma cells. At high concentrations, the effect of bisphenols on the inhibition of cortisol synthesis was manifested in the following order: BPA, BPB, BPAF, and BPS. We recorded the least significant inhibitory effect after culturing with BPF. In BPAF, we recorded the most significant biphasic effect (stimulation after culturing with 0.05 and 0.1 μM and inhibition from a concentration of 1 μM). CONCLUSIONS: The present dissertation thesis demonstrated that BPA, BPAF, BPB, BPF, and BPS can dose-dependently affect the monitored parameters. Bisphenols had a biphasic effect on cell parameters; at low concentrations (0.05 and 0.1 μM), they stimulated metabolic and mitochondrial activity, as well as the integrity of lysosomes and cell membrane integrity by stimulating cell proliferation, whereas, at higher concentrations (>50 μM), they caused a significant decrease. According to our findings, bisphenols at higher concentrations (BPA, BPAF, BPB, and BPF 10-100 μM; BPS 75 and 100 μM) increased superoxide radical generation. The cells' antioxidant activity was significantly increased in response to 10 μM and 50 μM BPA; 10 μM BPAF; 10 μM and 25 μM BPB, BPF; 75 μM BPS exposure to maintain oxidative homeostasis. All experimental doses inhibited testosterone secretion and affected the production of progesterone, estradiol, and cortisol, proving that BPA and its structural analogs have endocrine-disrupting activity. These findings suggest that BPA and structural analogs (BPS, BPF, BPAF, and BPB) are hazardous to human reproduction and health Krajina Slovensko Jazyk dok. slovenčina URL http://opac.crzp.sk/openURL?crzpSigla=spunitra&crzpID=38369 Počet ex. 1, z toho voľných 0, prezenčne 1 Báza dát Kvalifikačné práce 
kniha
Signatúra Dislokácia Umiestnenie Voľné VP-97745 Štúrova - záverečné práce len prezenčne
Počet záznamov: 1