New generation of analytical tests based on the assessment of enzymatic and nuclear receptor activity changes induced by environmental pollutants
Abstrakt
Analytical methods show great potential in biological tests. The analysis of biological response that results from environmental pollutant exposure allows: (i) prediction of the risk of toxic effects and (ii) provision of the background for the development of markers of the toxicants presence. Bioanalytical tests based on changes in enzymatic activity and nuclear receptor action provide extremely high specificity and sensitivity. We describe the application of xenobiotic metabolizing enzymes (i.e., cytochromes P450, glutathione S-transferases, and sulfotransferases), enzymes involved in natural metabolic pathways (i.e., acyltransferases, and N-acetyltransferases), and several other enzymes. We also describe the tests employing changes in nuclear receptor activity, including aryl hydrocarbon receptor, pregnane X receptor, constitutive androstane receptor, and retinoid X receptor, as promising tests allowing the prediction of dangerous effects of environmental pollutants a long time after exposure.
Cytowania
-
5
CrossRef
-
0
Web of Science
-
5
Scopus
Autorzy (6)
Cytuj jako
Pełna treść
- Wersja publikacji
- Accepted albo Published Version
- Licencja
- otwiera się w nowej karcie
Słowa kluczowe
Informacje szczegółowe
- Kategoria:
- Publikacja w czasopiśmie
- Typ:
- artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
- Opublikowano w:
-
TRAC-TRENDS IN ANALYTICAL CHEMISTRY
nr 74,
strony 109 - 119,
ISSN: 0165-9936 - Rok wydania:
- 2015
- Opis bibliograficzny:
- Bejrowska A., Kudłak B., Owczarek K., Szczepańska N., Namieśnik J., Mazerska Z.: New generation of analytical tests based on the assessment of enzymatic and nuclear receptor activity changes induced by environmental pollutants// TRAC-TRENDS IN ANALYTICAL CHEMISTRY. -Vol. 74, (2015), s.109-119
- DOI:
- Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1016/j.trac.2015.05.009
- Bibliografia: test
-
- M. Butler, Animal Cell Culture and Technology, Garland Science, New York (USA, 2004. otwiera się w nowej karcie
- L. Bitensky, The reversible activation of lysosomes in cells and the effects of pathological conditions, in: A.U.S. de Renk, M.F. Cameron (Editors), Lysosomes, Churchill, London, 1963, pp. 362-375. otwiera się w nowej karcie
- J.P. Sumpter, A.C. Johnson, Lessons from endocrine disruption and their application to other issues concerning trace organics in the aquatic environment, Environ. Sci. Technol. 39 (2005) 4321-4332. otwiera się w nowej karcie
- M.D. Waters, T.O. Vaughan, D.J. Abernethy, H.R. Garland, E.E. Cox, D.L. Coffin, Toxicity of platinum (IV) salts for cells of pulmonary origin, Environ. Health Perspect. 12 (1975) 45-56. otwiera się w nowej karcie
- J.G.R. Elferink, Chlorpromazine inhibits phagocytosis and exocytosis in rabbit polymorphonuclear leukocytes, Biochem. Pharmacol. 28 (1979) 965-968. otwiera się w nowej karcie
- D. Acosta, D. Anuforo, R.V. Smith, The use of primary liver cell culture to study hepatotoxic agents, Toxicol. Appl. Pharmacol. 45 (1978) 262-263. otwiera się w nowej karcie
- M. Yoshida, M. Onaka, T. Fujita, M. Nakajima, Inhibitory effects of pesticides on growth and respiration of cultured cells, Pestic. Biochem. Physiol. 10 (1979) 313-321. otwiera się w nowej karcie
- V. Bianchi, Nucleotide pool unbalance induced in cultured cells by treatments with different chemicals, Toxicology 25 (1982) 13-18. otwiera się w nowej karcie
- A.M. Soto, C. Sonnenschein, K.L. Chung, M.F. Fernandez, N. Olea, F. Olea Serrano, The E-SCREEN assay as a tool to identify estrogens: an update on estrogenic environmental pollutants, Environ. Health Perspect. 103 (1995) 113-122. otwiera się w nowej karcie
- S.A. Heppell, N.D. Denslow, Universal assay of vitellogenin as a biomarker for environmental estrogens, Environ. Health Perspect. 103 (1995) 9-15. otwiera się w nowej karcie
- S.F. Arnold, M.K. Robinson, A.C. Notides, L.J. Guillette, J.A. McLachlan, A yeast estrogen screen for examining the relative exposure of cells to natural and xenoestrogen, Environ. Health Perspect. 104 (1996) 544-548. otwiera się w nowej karcie
- R.M. Mann, J.R. Bidwell, Application of the FETAX protocol to assess the developmental toxicity of nonylphenol ethoxylate to Xenopus laevis and two Australian frogs, Aquat. Toxicol. 51 (2000) 19-29. otwiera się w nowej karcie
- S. Nakajin, S. Shinoda, S. Ohno, H. Nakazawa, T. Makino, Effect of phthalate esters and alkylphenols on steroidogenesis in human adrenocortical H295R cells, Environ. Toxicol. Pharmacol. 10 (2001) 103-110. otwiera się w nowej karcie
- M. Jönsson, A gill Filament EROD Assay, Development and Application in Environmental Monitoring, Uppsala Universitet, 2003, pp. 7-40. otwiera się w nowej karcie
- M. Jönsson, A. Abrahamson, B. Brunström, I. Brandt, K. Ingebrigsten, E.H. Jørgensen, EROD activity in gill filaments of anadromous and marine fish as a biomarker of dioxin-like pollutants, Comp. Biochem. Physiol. C Toxicol. Pharmacol. 136 (2003) 235-243. otwiera się w nowej karcie
- P.F. Kennel, C.T. Pallen, R.G. Bars, Evaluation of the rodent Hershberger assay using three reference endocrine disrupters (androgen and antiandrogens), Reprod. Toxicol. 18 (2004) 63-73. otwiera się w nowej karcie
- E. Sonneveld, H.J. Jansen, J. Riteco, A. Brouwer, B. van der Burg, Development of androgen-and estrogen-responsive bioassays, members of a panel of human cell line-based highly selective steroid-responsive bioassays, Toxicol. Sci. 83 (2005) 136-148. otwiera się w nowej karcie
- C.J. Houtman, P.E.G. Leonards, W. Kapiteijn, J.F. Bakker, A. Brouwer, M.H. Lamoree, et al., Sample preparation method for the ER-CALUX bioassay screening of (xeno-)estrogenic activity in sediment extracts, Sci. Total Environ. 386 (2007) 134-144. otwiera się w nowej karcie
- E.C. Bonefeld-Jorgensen, H.T. Grünfeld, I.M. Gjermandsen, Effect of pesticides on estrogen receptor transactivation in vitro: a comparison of stable transfected MVLN and transient transfected MCF-7 cells, Mol. Cell. Endocrinol. 244 (2005) 20-30. otwiera się w nowej karcie
- S. Anchersen, Effects of Marine Mixtures of Persistent Organic Pollutants on Steroidogenesis on LH-Stimulated Primary Leydig Cells, Norwegian School of Veterinary Science and Oslo University College, 2010, pp. 11-37.
- A. Keller, Drosophila melanogaster's history as a human commensal, Curr. Biol. 17 (2007) R77-R81; (b) J.B. Sumner, The isolation and crystallization of the enzyme Urease. Preliminary Paper, J. Biol. Chem. 69 (1926) 435-441.
- I.L. Hayglick, P.S. Moorhead, The serial Cultivation of human diploid cell strains, Exp. Cell Res. 25 (1961) 585-621. otwiera się w nowej karcie
- E. Engvall, P. Perlman, Enzyme-linked Immunosorbent assay (ELISA). Quantitative assay of immunoglobulin G, Immunochemistry 8 (1971) 871-874. otwiera się w nowej karcie
- I. Hayashi, G.H. Sato, Replacement of serum by hormones permits growth of cells in a defined medium, Nature 259 (1976) 132-134. otwiera się w nowej karcie
- J.M.S. Barlett, D. Stirling, A short history of the Polymerase Chain Reaction, PCR Protocols, Methods Mol. Biol. 226 (2003) 3-6. otwiera się w nowej karcie
- B. Kudłak, N. Szczepań ska, K. Owczarek, Z. Mazerska, J. Namieśnik, Revision of biological methods serving determination of EDC presence and their endocrine potential, Crit. Rev. Anal. Chem. 45 (2015) 191-200, doi:10.1080/ 10408347.2014.904731. otwiera się w nowej karcie
- A. Wiś niewska, Z. Mazerska, Izoenzymy cytochromu P450 w metabolizmie związków endo-i egzogennych, Postepy Biochem. 3 (2009) 259-271 (in Polish).
- A. Stefanski, M. Mevissen, A.M. Möller, K. Kuehni-Boghenbor, A. Schmitz, Induction of cytochrome P450 enzymes in primary equine hepatocyte culture, Toxicol. In Vitro 27 (2013) 2023-2030. otwiera się w nowej karcie
- U.M. Zanger, M. Schwab, Cytochrome P450 enzymes in drug metabolism: regulation of gene expression, enzyme activities, and impact of genetic variation, Pharmacol. Ther. 138 (2013) 103-141. otwiera się w nowej karcie
- J.P. David, S. Boyer, A. Mesneau, A. Ball, H. Ranson, C. Dauphin-Villemant, Involvement of cytochrome P450 monooxygenases in the response of mosquito larvae to dietary plant xenobiotics, Insect Biochem. Mol. Biol. 36 (2006) 410-420. otwiera się w nowej karcie
- J. Hellou, N.W. Ross, T.W. Moon, Glutathione, glutathione S-transferase and glutathione conjugates, complementary markers of oxidative stress in aquatic biota, Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 19 (2012) 2007-2013. otwiera się w nowej karcie
- A. Karpeta, K. Warzecha, J. Jerzak, A. Ptak, E.L. Gregoraszczuk, Activation of the enzymes of phase I (CYP2B1/2) and phase II (SULT1A and COMT) metabolism by 2,2′,4,4′-tetrabromodiphenyl ether (BDE47) in the pig ovary, Reprod. Toxicol. 34 (2012) 436-442. otwiera się w nowej karcie
- C.M. Butt, H.M. Stapleton, Inhibition of thyroid hormone sulfotransferase activity by brominated flame retardants and halogenated phenolics, Chem. Res. Toxicol. 26 (2013) 1692-1702. otwiera się w nowej karcie
- L. Courtney, C.L. McGinnis, J.F. Crivello, Elucidating the mechanism of action of tributyltin (TBT) in zebrafish, Aquat. Toxicol. 103 (2011) 25-31.
- G. Janer, R.M. Sternberg, G.A. LeBlanc, C. Porte, Testosterone conjugating activities in invertebrates: are they targets for endocrine disruptors?, Aquat. Toxicol. 71 (2005) 273-282. otwiera się w nowej karcie
- L. Wakefield, L. Cornish, H. Long, W.J. Griffiths, E. Sim, Deletion of a xenobiotic metabolizing gene in mice affects folate metabolism, Biochem. Biophys. Res. Commun. 364 (2007) 556-560. otwiera się w nowej karcie
- J. Dairou, E. Petit, N. Ragunathan, A. Baeza-Squiban, F. Marano, J.M. Dupret, et al., Arylamine N-acetyltransferase activity in bronchial epithelial cells and its inhibition by cellular oxidants, Toxicol. Appl. Pharmacol. 236 (2009) 366- 371. otwiera się w nowej karcie
- N. Ragunathan, F. Busi, B. Pluvinage, E. Sanfins, J.M. Dupret, F. Rodrigues-Lima, et al., The human xenobiotic-metabolizing enzyme arylamine N-acetyltransferase 1 (NAT1) is irreversibly inhibited by inorganic (Hg2+) and organic mercury (CH3Hg+): mechanism and kinetics, FEBS Lett. 584 (2010) 3366-3369. otwiera się w nowej karcie
- J. Chen, B.K. Lipska, N. Halim, Q.D. Ma, M. Matsumoto, S. Melhem, et al., Functional analysis of genetic variation in catechol-O-methyltransferase (COMT): effects on mRNA, protein, and enzyme activity in postmortem human brain, Am. J. Hum. Genet. 75 (2004) 807-821. otwiera się w nowej karcie
- B.T. Zhu, P. Wang, M. Nagai, Y. Wen, H.-W. Bai, Inhibition of human catechol-O- methyltransferase (COMT)-mediated O-methylation of catechol estrogens by major polyphenolic components present in coffee, J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 113 (2009) 65-74. otwiera się w nowej karcie
- X. Fang, W. Dong, C. Thornton, K.L. Willett, Benzo[a]pyrene effects on glycine N-methyltransferase mRNA expression and enzyme activity in Fundulus heteroclitus embryos, Aquat. Toxicol. 98 (2010) 130-138. otwiera się w nowej karcie
- X. Fang, C. Thornton, B.E. Scheffler, K.L. Willett, Benzo[a]pyrene decreases global and gene specific DNA methylation during zebrafish development, Environ. Toxicol. Pharmacol. 36 (2013) 40-50. otwiera się w nowej karcie
- S.L.E. Hallgren, M. Linderoth, K.H. Olsen, Inhibition of cytochrome p450 brain aromatase reduces two male specific sexual behaviours in the male Endler guppy (Poecilia reticulata), Gen. Comp. Endocrinol. 147 (2006) 323-328. otwiera się w nowej karcie
- D.G.S.M. Cavalcante, N.D.G. da Silva, J.C. Marcarini, M.S. Mantovani, M.A. Marin-Morales, C.B.R. Martinez, Cytotoxic, biochemical and genotoxic effects of biodiesel produced by different routes on ZFL cell line, Toxicol. In Vitro 28 (2014) 1117-1125. otwiera się w nowej karcie
- W. Zhang, K. Liu, L. Chen, L. Chen, K. Lin, R. Fu, A multi-biomarker risk assessment of the impact of brominated flame retardant-decabromodiphenyl ether (BDE209) on the antioxidant system of earthworm Eisenia fetida, Environ. Toxicol. Pharmacol. 38 (2014) 297-304. otwiera się w nowej karcie
- E. Giarratano, M.N. Gil, G. Malanga, Biomarkers of environmental stress in gills of ribbed mussel Aulacomya atra atra (Nuevo Gulf, Northern Patagonia), Ecotoxicol. Environ. Saf. 107 (2014) 111-119. otwiera się w nowej karcie
- D. Andreescu, S. Andreescu, O.A. Sadik, New materials for biosoensors, biochips and molecular bioelectronics, in: L. Gorton (Editor), Biosensors and Modern Biospecific Analytical Techniques, Elsevier, Amsterdam, 2005, pp. 285-327. otwiera się w nowej karcie
- A.A. Enayati, J.G. Vontas, G.J. Small, L. McCarroll, J. Hemingway, Quantification of pyrethroid insecticides from treated bednets using a mosquito recombinant glutathione S-transferase, Med. Vet. Entomol. 15 (2001) 58-63. otwiera się w nowej karcie
- K.-W. Lee, S. Raisuddin, J.-S. Rhee, D.-S. Hwang, I.T. Yu, Y.-M. Lee, et al., Expression of glutathione S-transferase (GST) genes in the marine copepod Tigriopus japonicus exposed to trace metals, Aquat. Toxicol. 89 (2008) 158-166. otwiera się w nowej karcie
- S. Zheng, X. Qiu, B. Chen, X. Yu, K. Lin, M. Bian, et al., Toxicity evaluation of benzo[a]pyrene on the polychaete Perinereis nuntia using subtractive cDNA libraries, Aquat. Toxicol. 105 (2011) 279-291. otwiera się w nowej karcie
- P. Martinez-Paz, M. Morales, J.L. Martinez-Guitarte, G. Morcillo, Characterisation of a cytochrome P450 gene (CYP4G) and modulation under different exposures to xenobiotics (tributylin, nonylphenol, bisphenol A) in Chironomus riparius aquatic larvae, Comp. Biochem. Physiol. C Toxicol. Pharmacol. 155 (2012) 333-343. otwiera się w nowej karcie
- P. Murugesan, P. Kanagaraj, S. Yuvaraj, K. Balasubramanian, M.M. Aruldhas, J. Arunakaran, The inhibitory effects of polychlorinated biphenyl Aroclor 1254 on Leydig cell LH receptors, steroidogenic enzymes and antioxidant enzymes in adult rats, Reprod. Toxicol. 20 (2005) 117-126. otwiera się w nowej karcie
- A.S. Mortensen, A. Arukwe, Modulation of xenobiotic biotransformation system and hormonal responses in Atlantic salmon (Salmo salar) after exposure to tributyltin (TBT), Comp. Biochem. Physiol. C Toxicol. Pharmacol. 145 (2007) 431-441. otwiera się w nowej karcie
- K.F. Rewitz, C. Kjellerup, A. Jorgensen, C. Petersen, O. Andersen, Identification of two Nereis virens (Annelida: Polychaeta) cytochromes P450 and induction by xenobiotics, Comp. Biochem. Physiol. C Toxicol. Pharmacol. 138 (2004) 89-96. otwiera się w nowej karcie
- C. Frizzell, S. Verhaegen, E. Ropstad, C.T. Elliott, L. Connolly, Endocrine disrupting effects of ochratoxin A at the level of nuclear receptor activation and steroidogenesis, Toxicol. Lett. 217 (2013) 243-250. otwiera się w nowej karcie
- J. Li, M. Ma, Z. Wang, A two-hybrid yeast assay to quantify the effects of xenobiotics on retinoid X receptor-mediated gene expression, Toxicol. Lett. 176 (2008) 198-206. otwiera się w nowej karcie
- S. Zheng, B. Chen, X. Qiu, K. Lin, X. Yu, Three novel cytochrome P450 genes identified in the marine polychaete Perinereis nuntia and their transcriptional response to xenobiotics, Aquat. Toxicol. 134-135 (2013) 11-22. otwiera się w nowej karcie
- C.A. Ihunnah, M. Jiang, W. Xie, Nuclear receptor PXR, transcriptional circuits and metabolic relevance, Biochim. Biophys. Acta 1812 (2011) 956-963. otwiera się w nowej karcie
- S. Germer, A.H. Piersma, L. van der Ven, A. Kamyschnikow, Y. Fery, H.-J. Schmitz, et al., Subacute effects of the brominated flame retardants hexabromocyclododecane and tetrabromobisphenol A on hepatic cytochrome P450 levels in rats, Toxicology 218 (2006) 229-236. otwiera się w nowej karcie
- I. Fernandez, A. Santos, M.L. Cancela, V. Laize, P.J. Gavaia, Warfarin, a potential pollutant in aquatic environment acting through Pxr signaling pathway and γ-glutamyl carboxylation of vitamin K-dependent proteins, Environ. Pollut. 194 (2014) 86-95. otwiera się w nowej karcie
- B. Wassmur, J. Grans, P. Kling, M.C. Celander, Interactions of pharmaceuticals and other xenobiotics on hepatic pregnane X receptor and cytochrome P450 3A signaling pathway in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), Aquat. Toxicol. 100 (2010) 91-100. otwiera się w nowej karcie
- A. Szanto, V. Narkar, Q. Shen, I.P. Uray, P.J.A. Davies, L. Nagy, Retinoid X receptorsLX-ploring their (patho)physiological functions, Cell Death Differ. 11 (2004) 126-143. otwiera się w nowej karcie
- A. Di Massi, L. Leboffe, E. DeMarinis, F. Pagano, L. Cicconi, C. Rochette_egly, et al., Retinoic acid receptors: from molecular mechanisms to cancer therapy, Mol. Aspects Med. (2015) doi:10.1016/j.mam.2014.12.003. otwiera się w nowej karcie
- C.-H. Chen, P.-H. Chou, M. Kawanishi, T. Yagi, Occurrence of xenobiotic ligands for retinoid X receptors and thyroid hormone receptors in the aquatic environment of Taiwan, Mar. Pollut. Bull. 85 (2014) 613-618. otwiera się w nowej karcie
- M.A. Valasek, J.J. Repa, The power of real-time PCR, Adv. Physiol. Educ. 29 (2005) 151-159. otwiera się w nowej karcie
- T. Horiguchi, H. Shiraishi, M. Shimizu, M. Morita, Imposex and organotin compounds in Thais clavigera and T. bronni in Japan, J. Mar. Biol. Ass. U.K. 74 (1994) 651-669. otwiera się w nowej karcie
- A. Ambesajir, A. Kaushik, J.J. Kaushik, S.T. Petros, RNA interference: a futuristic tool and its therapeutic applications, Saudi J. Biol. Sci. 19 (2012) 395-403. otwiera się w nowej karcie
- M. Gahrs, R. Roos, P.L. Anderssona, D. Schrenk, Role of the nuclear xenobiotic receptors CAR and PXR in induction of cytochromes P450 by non-dioxinlike polychlorinated biphenyls in cultured rat hepatocytes, Toxicol. Appl. Pharmacol. 272 (2013) 77-85. otwiera się w nowej karcie
- C.S. Martin, P.A. Wight, A. Dobretsova, I. Bronstein, Dual luminescence-based reporter gene assay for luciferase and b-galactosidase, Biotechniques 21 (1996) 520-524. otwiera się w nowej karcie
- I. Richter, A.E. Fidler, Detection of marine microalgal biotoxins using bioassays based on functional expression of tunicate xenobiotic receptors in yeast, Toxicon 95 (2015) 13-22. otwiera się w nowej karcie
- J. Damasio, R. Tauler, E. Teixido, M. Rieradevall, N. Prat, M.C. Riva, et al., Combined use of Daphnia magna in situ bioassays, biomarkers and biological indices to diagnose and identify environmental pressures on invertebrate communities in two Mediterranean urbanized and industrialized rivers (NE Spain), Aquat. Toxicol. 87 (2008) 310-320. otwiera się w nowej karcie
- M. Wieczerzak, B. Kudłak, J. Namieśnik, Environmentally oriented models and methods for the evaluation of the drug×drug interaction's effects, Crit. Rev. Anal. Chem. 45 (2015) 131-155. otwiera się w nowej karcie
- Weryfikacja:
- Politechnika Gdańska
wyświetlono 112 razy
Publikacje, które mogą cię zainteresować
Dibutyl phthalate disrupts conserved circadian rhythm in Drosophila and human cells
- W. Liu,
- H. Cao,
- S. Liao
- + 3 autorów
Corrosion monitoring as a factor increasing the safety of hydrotechnical infrastructure
- R. Mazur,
- P. Stefanek,
- J. Orlikowski