Wykorzystanie mikropyłkowego testu Amesa MPF™ do oceny mutagenności pyłowych zanieczyszczeń powietrza

• Authors: Agnieszka Kozłowska , Elżbieta Olewińska , Natalia Pawlas

Title variants

EN

Microplate Ames MPF™ test use in assessment of mutagenic properties of dust pollution

• Languages of publication: PL

Abstracts

PL

Wstęp: Teren o wysokim stopniu uprzemysłowienia
jakim jest obszar Górnego Śląska, jest szczególnie zanieczyszczony
przez pyły zawieszone pochodzenia antropogenicznego
i naturalnego, które mogą pośrednio przyczyniać
się do pojawiania negatywnych skutków
zdrowotnych u ludzi.
Materiał i metody: Celem pracy było określenie
potencjału mutagennego dla ekstraktów pyłowych
zanieczyszczeń powietrza, pobranych w sześciu miastach
województwa śląskiego. Próbki pyłowych zanieczyszczeń
powietrza były pobierane na filtry z włókna
szklanego przy użyciu aspiratora o przepływie powietrza
wynoszącym ok. 1 m3/min. Ekstrakcję pyłów przeprowadzono
przy użyciu chlorku metylenu, a testowane
próbki przed analizą rozpuszczono w dimetylosulfotlenku
(DMSO). Badania potencjału mutagennego przeprowadzono
mikropłytkowym testem Amesa MPFTM
z wykorzystaniem zmodyfikowanych szczepów testowych
Salmonella typhimurium TA98 i TA100.
Wyniki: W mikropłytkowym teście Amesa MPFTM
zaobserwowano zależność liniową dawka – odpowiedź
dla szczepu TA98 w obu wariantach aktywacji metabolicznej
(S9) szczepu TA100 w wariancie S9.
Odpowiedź dla szczepu TA98 w obu wariantach aktywacji
metabolicznej (S9) 100% badanych próbek
wykazało wartości aktywności mutagennej 2, co
wskazuje na silnie właściwości mutagenne ekstraktów
pyłów. W próbkach badanych przy użyciu szczepu
TA100S9 – w wariancie bez aktywacji metabolicznej
zaobserwowano brak aktywności mutagennej 1.
Natomiast przeprowadzenie testu w obecności frakcji
mikrosomalnej (S9) wykazało odpowiedź ze strony
szczepu TA100 w postaci aktywności mutagennej
w zakresie od AM1,160,15 do AM9,671,02
w zależności od lokalizacji miejscowości.
Wnioski: Przeprowadzone badania wykazały, iż
mikropłytkowy test Amesa MPFTM jest szybką i kompleksową
metodą do określenia właściwości mutagennych
substancji zanieczyszczających powietrze, a mających
szkodliwy wpływ na organizmy żywe. Zastosowanie
testu Amesa w formacie mikropłytkowym
w połączeniu z badaniami chemicznymi może przyczynić
się do określenia wartości lub poziomu wskaźników
narażenia środowiskowego oraz umożliwiać rzeczywistą
ocenę narażenia populacji na czynniki mutagenne,
toksyczne i cytotoksyczne, co z kolei może się przyczynić
do bardziej precyzyjnej oceny ryzyka zdrowotnego.

EN

Background: Highly industrialized Upper Silesia
Region is particularly polluted by both anthropogenic
and natural airborne particulate matters, which may
lead to negative health effects in human.
Materials and methods: The aim of the study was
to assess the mutagenic properties of dust extracts which
were collected in six cities in the Silesian Voivodeship.
Dust samples were collected on glass fiber filters by the
aspirator with air flow ca. 1 m3/min. Extraction of pollution
was carried out using dichlorometane. The
extracted samples were dissolved in dimethylsulfoxide
(DMSO). The mutagenic properties were assessed using
microplate Ames assay MPFTM with the use of bacteria
Salmonella typhimurium strain TA98 and TA100.
Results: In microplate Ames assay MPFTM there was
observed a linear dose-response relationship in both metabolic
variants of TA98 strain. Similar relationship was
observed for TA100 strain with metabolic activation
(S9). Mutagenic activity (AM) of 100% extracts for
TA98 strain in both metabolic variants (S9) exceeded
2, what indicate highly mutagenic effects of dust extracts.
There was no mutagenic activity observed in the assay
with TA100 (S9), AM 1. In the variant with exogenous
metabolic activation (S9) in TA100 strain AM values
ranged from AM1,160,15 to AM9,671,02.
Mutagenic activity varied between different cities.
Conclusions: The study demonstrated that
microplate Ames assay MPFTM is fast and complex
method of assessing the mutagenic properties of dust
pollution, which exert toxic effect on organisms. The
use of microplate Ames assay MPFTM together with
chemical analyses of air dust pollution may evaluate
the level of exposure in the environment and enable to
perform health risk assessment in populations exposed
to mutagenic, toxic and cytotoxic substances.

Keywords

EN

aktywność mutagenna; mikropłytkowy test Amesa MPFTM; pył zawieszony

• Publisher: Polish Society of Environmental Medicine, Institute of Occupational Medicine and Environmental Health
• Journal: Medycyna Środowiskowa - Environmental Medicine
• Year: 2012
• Volume: 15
• Issue: 3
• Pages: 55-65

Contributors

author

Agnieszka Kozłowska

• Zakład Szkodliwości Chemicznych i Toksykologii Genetycznej, Pracownia Toksykologii Genetycznej, Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego w Sosnowcu.

author

Elżbieta Olewińska

• Zakład Szkodliwości Chemicznych i Toksykologii Genetycznej, Pracownia Toksykologii Genetycznej, Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego w Sosnowcu.

author

Natalia Pawlas

• Zakład Szkodliwości Chemicznych i Toksykologii Genetycznej, Pracownia Toksykologii Genetycznej, Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego w Sosnowcu.

References

• 1. Kozłowska A., Pawlas N., Zaciera M., Kapka-Skrzypczak L., Jasiński R.: Zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych a mutagenne właściwości pyłowych zanieczyszczeń powietrza na obszarze województwa śląskiego. Medycyna Środowiskowa, 14:3, 28-38, Sosnowiec 2011.
• 2. Kozłowska A., Olewińska E., Kowalska-Pawlak A., Pawlas N.: Obecność zanieczyszczeń mutagennych i cytotoksycznych we frakcjach PM10 i PM2,5 aerozolu atmosferycznego na terenie miasta Sosnowca. Medycyna Środowiskowa, 14:4, 21-33, Sosnowiec 2011.
• 3. Piekarska K., Zaciera M., Czarny A., Zaczyńska E.: Właściwości mutagenne i cytotoksyczne ekstraktów pyłu zawieszonego pobranego na terenie Wrocławia. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Barbary Kołwzan i Kazimierza Grabasa: Ekotoksykologia w ochronie środowiska. PZITS, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 303-312, Wrocław 2008.
• 4. Traczewska T.M.: Biologiczne metody oceny skażenia środowiska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2011.
• 5. Kapka L., Zemła B.F., Kozłowska A., Olewińska E., Pawlas N.: Jakość powietrza atmosferycznego a zapadalność na nowotwory płuc w wybranych miejscowościach i powiatach województwa śląskiego. PZH, Przegląd Epidemiologiczny, 63, 3: 437-442, Warszawa 2009.
• 6. Jadczyk P.: Mutagenność pyłowych zanieczyszczeń powietrza w środowisku miejskim. Rozprawa doktorska. Politechnika Wrocławska, Wrocław 2000.
• 7. Kołwzan B., Pawlaczyk-Szpilowa M., Adamiak W.: Bioindykacja zanieczyszczeń mutagennych i rakotwórczych w próbach środowiskowych. Cytowane w pracy zbiorowej pod redakcją Jerzego Zwoździaka: Człowiek, środowisko, zagrożenie. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 165-181, Wrocław 2002.
• 8. Piekarska K.: Modyfikacja testu Salmonella do oceny mutagenności pyłowych zanieczyszczeń powietrza. Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, Monografia 52: 16-179, Wrocław 2008.
• 9. Kapka L., Pawlas N., Olewińska E., Kozłowska A., Górny R.L.: Analiza właściwości cytotoksycznych pyłów zawieszonych pobranych w wybranych miejscowościach województwa śląskiego badanych z wykorzystaniem linii makrofagów mysich RAW264.7. Medycyna Środowiskowa, 11, 1: 19-26, Sosnowiec 2008.
• 10. Sadowska A., Obidowska G., Rumowska M.: Ekotoksykologia. Toksyczne czynniki środowiskowe i metody ich wykrywania. Wydawnictwo SGGW, 43-112, Warszawa 2000.
• 11. Wytyczna OECD 471 do badań substancji chemicznych, 1997.
• 12. Umbuzeiro G., Rech C.M., Correia S., Bergamasco A.M., Cardenatte G.H.L., Flückiger-Isler S., Kamber M.: Camparison of the Salmonella/Microsome microsuspension assay with the new microplate fluctuation protocol for testing the mutagenicity of environmental samples. Environmental and Molecular Mutagenesis, 51, 31-38, 2010.
• 13. Kozłowska A., Kapka L., Jasiński R.: Analiza efektu mutagennego przechowywanych ekstraktów pyłowych zanieczyszczeń powietrza w wybranych miastach województwa śląskiego. Medycyna Środowiskowa, 10, 2: 68-75, Sosnowiec 2007.
• 14. Mielżyńska D., Siwińska., Kapka L.: Efekt mutagenny pyłów zawieszonych jako wskaźnik jakości powietrza. Wydawnictwo IMPiZŚ, Sosnowiec 2002.
• 15. Kapka L., Mielżyńska D., Siwińska E.: Ocena sezonowej i przestrzennej zmienności stężeń PM10 oraz wybranych WWA w powietrzu atmosferycznym województwa śląskiego. Medycyna Środowiskowa, 7, 1, 25-31, Sosnowiec 2004.
• 16. Maron D.M., Ames B.N.: Revised methods for the Salmonella mutagenicity test. Mutation Research, 113: 173-215, 1983.
• 17. Mertelmans K., Zeiger E.: The Ames Salmonella/microsome mutagenicity test. Mutation Research 455, 29-60, 2000.
• 18. Claxton L.D., Matthews P.P., Warren S.H.: The genotoxicity of ambient outdoor air, a review: Salmonella mutagenicity. Mutation Research, 567: 347-399, 2004.
• 19. Traversi D., Degan R., De Marco R., Gilli G., Pignata C., Villani S., Bono R.: Mutagenic properties of PM2.5 urban pollution in the Northern Italy:The nitro-compounds contribution. Environment International, 35: 905-910, 2009.
• 20. Abou Chakara O.R., Joyeux M., Nerrie’re E., Strub M.P., Zmirou-Navier D.: Genotoxicity of organic extracts of urban airborne particulate matter: An assessment within a personal exposure study. Chemosphere, 66, 1375–1381, 2007.
• 21. Flückiger-Isler S., Baumeister M., Braun K., Gervais V., Hasler-Nguyen N., Reimann R., Van Gompel J., Wunderlich H.G., Engelhardt G.: Assessment of the performance of the Ames IITM assay: A collaborative study with 19 coded compounds. Mutation Research 558, 181-197, 2004.
• 22. Flückiger-Isler S., Kamber M.: The Ames MPF 98/100 Assay: Novel mutagenicity testing in liquid microplate format using S. typhimurium TA98 and TA100. European Environmental Mutagen Society, 36th Annual Meeting, Prague, 2006.

• Document Type: paper