Advantages of the zebrafish (Danio rerio) model in solving contemporary problems of neurotoxicity, teratotoxicity and genotoxicity of xenobiotics

Abstract

Danio pręgowany (Danio rerio, ang. zebrafish), mała rybka należąca do rodziny karpiowatych (Cyprinidae), to jeden z najpopularniejszych modeli zwierzęcych wykorzystywanych w badaniach laboratoryjnych, również w obszarze toksykologii. Posiada wiele korzystnych cech, takich jak przezroczysta budowa ciała, łatwa i ekonomiczna hodowla, duża ilość potomstwa oraz krótki cykl życiowy. Ponadto, genom danio pręgowanego wykazuje wysoką homologię z genomem człowieka, co czyni tę rybkę atrakcyjnym modelem badawczym. Artykuł wskazuje na współczesne wyzwania toksykologii w zakresie neurotoksyczności, teratotoksyczności i genotoksyczności ksenobiotyków, które mogą być analizowane w oparciu o wyniki badań prowadzonych na modelu danio pręgowanego. Dynamiczna implementacja do środowiska bytowania i pracy człowieka nowych czynników, takich jak nanocząstki, e-papierosy, nowe generacje kosmetyków czy szeroka gama chemicznych ulepszaczy komfortu życia człowieka, może mieć poważne konsekwencje dla stanu zdrowia populacji generalnej i ekosystemu jako całości. W pracy przedstawiono najnowsze wyniki badań dotyczące m.in. neurotoksycznych efektów etanolu, teratotoksycznych i neurotoksycznych efektów e-papierosów, teratotoksycznych, neurotoksycznych i genotoksycznych efektów wybranych nanocząstek i mikroplastiku ocenianych w eksperymentach z zastosowaniem modelu danio pręgowanego. Przedstawiono również charakterystykę testu mikrojądrowego oraz testu kometowego jako najczęściej wybieranych metod oceny działania genotoksycznego ksenobiotyków w badaniach na modelu Danio rerio. Wyniki badań podkreślają potrzebę dalszych analiz i monitorowania wpływu substancji w niespotykanych dotąd warunkach ekspozycji (e-papierosy) i w niespotykanych dotąd postaciach fizycznych (nanocząstki), zwłaszcza w zakresie ryzyka wystąpienia efektów szkodliwych dla organizmów żywych oraz podejmowania środków zaradczych w celu ochrony środowiska. Jak próbowano wykazać w niniejszej pracy, jedną z bardzo dogodnych możliwości w tym zakresie jest wykorzystanie modelu danio pręgowanego. Szczególnie wartościową przesłanką w ocenie efektów genotoksycznych ksenobiotyków jest w tym przypadku fakt wspomnianej wyżej wysokiej homologii genomów Danio rerio i człowieka.