VÝSLEDKY PROJEKTU G-NEW DOPAD ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ NA GENOM NOVOROZENCU

Transkript

1 VÝSLEDKY PROJEKTU G-NEW DOPAD ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ NA GENOM NOVOROZENCU R. J. Šrám Ústav experimentální mediciny AV ČR, Praha Znečištění ovzduší rizika a možnosti prevence, Ostrava,

2 DNA adukty v laboratoři 32 P-postlabeling velmi citlivá metoda 1 adukt na 10 9 normálních nukleotidů Hlavní kroky: 1. Izolace DNA 2. Hydrolýza (štěpení) DNA 3. Obohacení aduktů 4. Značení pomocí radioaktivního izotopu 32 P 5. Chromatografie, expozice na film 6. Kvantifikace

3 Oxidační poškození - vysvětlení Oxidační stres = důsledek nerovnováhy mezi hladinami oxidantů a antioxidantů Reaktivní formy kyslíku (ROS) radikálové: hydroxylový radikál (OH ), superoxid (O 2 ), oxid dusnatý (NO ), lipid peroxyl (LOO ) neradikálové: peroxynitrit (ONOO ), kyselina chlorná (HOCl), peroxid vodíku (H 2 O 2 ), ozon (O 3 ), and lipid peroxid (LOOH) Poškození DNA, lipidů i proteinů 8-oxodeoxyguanosin (8-oxodG): nejčastější typ oxidačního poškození DNA, způsobuje vznik mutací 15-F 2t -isoprostan (15-F2t-IsoP): důsledek působení ROS na arachidonovou kyselinu, marker peroxidace lipidů

4 Projekt Dopady znečištění ovzduší na genom novorozenců Účastníci studie Ústav experimentální medicíny AV ČR, v.v.i. (ÚEM) Matky z řad dobrovolnic a jejich novorozenci Vysoká škola chemickotechnologická v Praze (VŠCHT) Gynekologickoporodnické a neonatologické oddělení České Budějovice (ČB) Nemocnice ČB, a.s. ve spolupráci se ZSF JU ČB (nekuřačky) Grantová Agentura ČR S Porodnice Karviná

5 Cíle studie: Zhodnotit koncentrace škodlivin ve venkovním ovzduší pomocí stacionárního měření. Analyzovat biomarkery oxidačního poškození makromolekul (DNA a lipidů) u matek a novorozenců. Vyhodnotit vztah mezi koncentracemi škodlivin a biomarkery genetického a oxidačního poškození makromolekul. Vyhodnotit vztah mezi mezi genetickým a oxidačním poškozením indukovaným znečištěným ovzduším a nemocností dětí.

6 PROJECT G-NEW 1) 100 mothers 100 newborns 100 mothers 100 newborns Summer 2013 Winter 2014 Karvina (exposed) Ceske Budejovice (control) Karvina (exposed) Ceske Budejovice (control) 2) Impact of diet 10 mothers diet for 7 days Each season & location R. J. Sram 2016

7 G-NEW PROJECT PM2.5 c-pahs Mothers Urine Plasma Milk Diet Hi-Vol monitoring Hi-Vol monitoring 8-oxodG, PAHs 15-F2T-isoP, cotinine, metabolomics PAHs PAHs, questionnaires Newborns DNA adducts by 32 P-postlabeling Gene expression Plasma 15-F2T-isoP, metabolomics Urine 8-oxodG, PAHs R. J. Sram 2016

8 PAHs IN DIET CHEMICAL ANALYSIS ¼ of consumed diet Daily intake : 1.58 kg C C C R. J. Sram 2016 C C C C

9

10 Nutriční kvalita stravy vyhodnocení [%] 100,0 zelenina % dní, ve kterých splněna DDD 300 g/ den [%] 100,0 ovoce % dní, ve kterých splněna DDD 200 g/ den 90,0 90,0 80,0 70,0 60,0 80,0 70,0 60,0 61,8 50,0 40,0 30,0 20, ,8 50,0 40,0 30,0 20,0 35,5 10,0 10,0 0,0 Karviná ČB 0,0 Karviná ČB Komentář: Příjem sledovaných potravin má tendenci být vyšší u českobudějovické populace, avšak v obou lokalitách je hluboko pod doporučeným denním limitem. [%] [g] 100,0 30,0 90,0 25,0 80,0 20,0 70,0 60,0 15,0 50,0 40,0 10,0 30,0 20,0 5,0 10,0 0,0 0,0 mléko, vláknina mléčné / den výrobky % dní, ve kterých (DDD splněna 30 g) DDD 3 porce 13,2 17,1 30,4 30,2 Karviná ČB ČB

11 body Nutriční kvalita stravy - vyhodnocení hodnoceno 10 ukazatelů ovoce, zelenina, mléčné výrobky, pestrost - dosažené minimum: 1.3 bodů - dosažené maximum: 7.3 bodů Komentář: kvalita stravy ( max. 10 bodů ) Celková kvalita stravy je vyšší u matek z Českých Budějovic, avšak ani u jedné z populací není uspokojivá ,89 5, Karviná ČB

12 EXPOSURE TO PM 2.5 AND B[a]P 100 PM B[a]P mg/m ng/m Summer Winter Summer Winter -5 Ceske Budejovice Karvina R. J. Sram 2016

13

14 Adducts/10 8 nucleotides Adducts/10 nucleotides DNA ADDUCTS IN NEWBORNS ,2 B[a]P-like DNA adducts , ,8 Total DNA adducts ,5 0,6 4,0 3,5 0,4 3,0 0,2 0, ,5 2,0 1,5 1,0 Summer Ceske Budejovice Winter Karvina 0,5 0, Summer Winter R. J. Sram 2016 Ceske Budejovice Karvina

15 DNA adducts in newborns vs. vegetables intake by mothers 6 DNA adducts in newborns (Adducts/108nucleotids) Vegetables by mothers (% of days with RDI)

16 SUMMER OXIDATIVE STRESS IN NEWBORNS 8 - oxodg mmol/mmol creatinine N Ceske Budejovice ± 1.4 Karvina ± 2.4 WINTER Ceske Budejovice ± 1.5 Karvina ± 2.9 *** R. J. Sram 2016 *** p<0.001

17 OXIDATIVE STRESS IN NEWBORNS 15 F2t IsoProstane, pg/ml plasma Summer CB Karvina ± ± 26.7 *** Winter CB Karvina ± ± 38.2 *** p< R. J. Sram 2016

18 IMPACT OF DELIVERY TO OXIDATIVE STRESS 15 F2t IsoProstane pg/ml plasma TYPE N CB N KARVINA VAGINAL ± ± 34.5 CAESAREAN ± 26.9 *** ± 42.6 *** p< R. J. Sram 2016

19 FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ OXIDAČNÍ STRESS NOVOROZENCŮ PM2.5, B[a]P kouření pohlaví (+ děvčata) typ porodu R. J. Sram 2016

20 DŮSLEDKY OXIDAČNÍHO STRESU U NOVOROZENCŮ LBW, IUGR zpoždění psychického vývoje respirační potíže asthma bronchiale v dětství kardiovaskulární onemocnění v dospělosti R. J. Sram 2016

21 BREAST MILK Good news: from 24 analyzed PAHs, concentration of 23 compounds were lower than the limit of detection. We observed only very low concentrations of phenanthrene, which has no known health risk. R. J. Sram 2016

22

23

24 MEDIAN [ng/g of creatinine] OH-NAP 1-OH-NAP 2-OH-FLUO OH-PHEN 3-OH-PHEN 1-OH-PHEN OH-PHEN 4-OH-PHEN 1-OH-PYR MOTHERS NEWBORNS MOTHERS NEWBORNS MOTHERS NEWBORNS MOTHERS NEWBORNS MOTHERS NEWBORNS August-October 2013 January-April 2014 August-October 2013 January-April 2014 All Ceske Budejovice Karvina

25 ZÁVĚRY 1) Expozice B[a]P z ovzduší představuje významné zdravotní riziko pro populaci České republiky 2) Koncentrace PM2.5 and B[a]P byly vyšší v obou sezonách v Karviné 3) DNA adukty byly v obou sezónách významně vyšší u novorozenců z Karviné 4) Oxidativní poškození DNA bylo vyšší u novorozenců z Karviné během zimy R. J. Sram 2016

26 ZÁVĚRY R. J. Sram ) Srovnáním porodů vaginálních a císařským řezem, byla pozorována v Českých Budějovicích vyšší peroxidace lipidů u vaginálních porodů 6) Strava může být významným zdrojem expozice PAU, zejména, když jejich koncentrace je v ovzduší nižší 7) Nutriční kvalita stravy matek v průběhu těhotenství neodpovídá DDD 8) Výsledky naznačují významné genetické a oxidační poškození novorozenců, které může významně ovlivnit jejich nemocnost

27 PODĚKOVÁNÍ A. J. M. A. J. J. P. A. Ambrož Hajšlová Hanzl Milcová Pavliková Pulkrabová Rössner, Jr. Rössnerová P. I. R. V. J. V. M. J. Sák Solanský Sušil Švecová Topinka Vlková Veleminský Veleminský, Jr. R. J. Sram 2016

28 PODĚKOVÁNÍ GA ČR S Děkuji Vám za pozornost!