Bilten, 10 - GENuBiHSimulacije i predikcije predstavljaju snažan alat za istraživače koji su uključeni u evolucijsku i demografsku biologiju. Generalno gledajući ova tri pristupa

ISSN 2566-2899

BBiilltteenn UUddrruužžeennjjaa ggeenneettiiččaarraa uu BBoossnnii ii HHeerrcceeggoovviinnii

Br. 10 | Maj 2020.

Prediktivne metode u

populacijskoj genetici

Str. 4

Zebrice (Danio rerio) –

popularni modelni

organizmi u istraživanjima

Str. 8

Uspješno realizovan

projekat: „Nargila – užitak

ili prijetnja“

Str. 21

2020 Bilten, 10

2 Udruženje genetičara u Bosni i Hercegovini – GENuBiH

Izdavač

Udruženje genetičara u Bosni i Hercegovini (GENuBiH)

Urednik Prof. dr. Sanin Haverić, naučni savjetnik, Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, Univerzitet u Sarajevu

Urednički odbor Akademik Rifat Hadžiselimović, naučni savjetnik, Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, Univerzitet u Sarajevu

Prof. dr. Stojko Vidović, Medicinski fakultet, Univerzitet u Banjoj Luci

Prof. dr. Kasim Bajrović, naučni savjetnik, Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, Univerzitet u Sarajevu

Prof. dr. Naris Pojskić, naučni savjetnik, Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, Univerzitet u Sarajevu

Prof. dr. Lejla Pojskić, naučni savjetnik, Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, Univerzitet u Sarajevu

Doc. dr. Jasmina Čakar, naučni savjetnik, Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, Univerzitet u Sarajevu

Prof. dr. Adaleta Durmić Pašić, viši naučni saradnik, Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, Univerzitet u Sarajevu

Doc. dr. Anja Haverić, viši naučni saradnik, Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, Univerzitet u Sarajevu

Dr. Naida Lojo Kadrić, viši naučni saradnik, Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, Univerzitet u Sarajevu

Dr. Amra Kazić, naučni saradnik, Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, Univerzitet u Sarajevu

Prof. dr. Semina Hadžiabulić, Agromediteranski fakultet, Univerzitet Džemal Bijedić

Prof. dr. Izet Eminović, Prirodno-matematički fakultet, Univerzitet u Sarajevu

Prof. dr. Slavka Ibrulj, naučni savjetnik Medicinski fakultet, Univerzitet u Sarajevu

Prof. dr. Emina Kiseljaković, Medicinski fakultet, Univerzitet u Sarajevu

Doc. dr. Mirela Mačkić Đurović, Medicinski fakultet, Univerzitet u Sarajevu

Prof. dr. Dunja Rukavina, Veterinarski fakultet, Univerzitet u Sarajevu

Prof. dr. Azra Skender, Biotehnički fakultet, Univerzitet u Bihaću

Mr. Radmila Malešević, Klinički centar, Banja Luka

Naslovna stranica: Strukturni prikaz vještačke neuronske mreže prilikom predikcije populacijsko-genomskih podataka – Abdurahim Kalajdžić, MA

URL: http://www.genubih.ba/Bilten.html

Bilten, 10 2020

Udruženje genetičara u Bosni i Hercegovini – GENuBiH 3

SADRŽAJ

Prediktivne metode u populacijskoj genetici .......................................................................... 4

Zebrice (Danio rerio) – popularni modelni organizmi u istraživanjima ..................................... 8

Utjecaj životnih navika i okolišnih genotoksina na nivo oštećenja nasljednog materijala kod

ljudi ...................................................................................................................................... 13

Citogenotoksični potencijal parabena: da li su sigurni za upotrebu? ....................................... 18

Uspješno realizovan projekat: „Nargila – užitak ili prijetnja“ .................................................. 21

Najave konferencija .............................................................................................................. 29

2020 Bilten, 10


Prediktivne metode u populacijskoj genetici

Abdurahim Kalajdžić, MA

Prof. dr. Naris Pojskić, naučni savjetnik

Same populacijske simulacije igraju

značajne uloge u razumijevanju efekata

različitih genetičkih modela na genetički

diverzitet i varijaciju DNK sekvenci, kao i

proučavanja utjecaja genomske varijacije na

različite bolesti. Dva osnovna razloga za

predikciju i simulaciju genetičkih podataka

su, prvi, da se osigura jasno razumijevanje

odgovarajućih demografskih i mutacijskih

parametara i drugi da se kreiraju setovi

podataka za procjenu značajnosti

alternativnih genetičkih metoda analize.

Osnovni problemi svih simulacijskih

algoritama se mogu svrstati u tri grupe: 1)

brzina simulacija; 2) skalabilnost i 3)

fleksibilnost (Liu et al., 2008).

Pošto sami procesi prikupljanja podataka

su iznimno visoki, kao i zbog činjenice da se

javlja problem nedostupnosti ancestralnih

informacija, tri osnovne metode predikcije

a) koalescentni pristup (backward-in-time),

b) forward-in-time i c) resampling metoda

su od iznimnog značaja. Te kompjuterske

simulacije su zapravo algoritmi čiji je

osnovni cilj simuliranje apstraktnih modela.

Mnogobrojne studije su se bavile i

trenutačno bave ovim problemima

simulacije. Kingman, 1980-ih godina

otkrićem koalescentne teorije omogućio je

specifičan i progresivan razvoj ovakvih

prediktivnih metoda. Danas dostupni

simulatori su dostigli takav nivo

sofisticiranosti da mogu u potpunosti

pomoći razumijevanju kompleksnih

evolucijskih procesa (Kalamujić, 2013).

Backward-in-time u literaturi poznat i kao

koalescentni pristup osmišljen od strane

Kingman-a 1982. godine, počinje od

uočenog uzorka u sadašnjoj generaciji i ide

unazad, tačnije ovaj pristup korelira sve

alele do jednog pretka, označenog kao

MRCA (Most Recent Common Ancestor), a

onda ide unaprijed do sadašnje generacije.

Backward-in-time simulacijska metoda,

ukratko se bazira na samim populacijama.

Ovaj model počinje sa uzorkom inidividua

koji će zapravo predstavljati simulirani set

podataka, a onda će unazad konstruirati

ancestralna stabla ili grafove genealoških

veza. Osnovna odlika ove metode je ta da

restrikcijom rezultata samo na genealošku

strukturu, komputacijsko vrijeme i brzina se

itekako smanjuju u odnosu na forward

metodu. Generalno ova metoda ima dva

procesa. Prvi proces je koalescentni pristup

koji opisuje ancestralnu historiju uzoraka

individua koje potiču od prethodno

spomenutog MRCA. Slika 1 objašnjava

Kingman-ov n-koalescentni proces, gdje

četiri individue u sadašnjem vremenu su

povezane sa MRCA u prošlosti u okviru tri

koalescentna događaja, pri čemu je interval

očekivanog vremena E = 4Ne/k(k+1) gdje je

Ne efektivna veličina populacije, a k–

Bilten, 10 2020


koalescentni događaj. Drugi proces je

zapravo permutacijski proces, koji opisuje

kada i kako su aleli mutirali kroz vrijeme.

Nakon što se oba procesa završe, svaki

uzorak je izlazni podatak predstavljen u vidu

sekvence, pri čemu je svaki alel predstavljen

ancestralnim ili izvedenim stanjem. Ovaj

metod je iznimno efikasan jer prvenstveno

prati historiju samog uzorka unazad u

vrijeme. Neki od krucijalnih simulatora koji

koriste ovaj pristup su dati u tabeli 1 (Yuan

et al., 2012). Efikasnost ove metode se javlja

isključivo zato što ona uzima u obzir samo

jedinke povezane sa finalnim uzorkom, kao i

činjenicom da može simulirati različite

migracijske modele. Samo je jedan

koalescentni događaj dozvoljen u jednoj

populaciji u jednoj generaciji. Ako se desi

koalescentni događaj, dvije linije unutar

populacije bivaju spojene. Bilježi se vrijeme

kao i objekti koalescencije. Sam proces teče

unazad u vremenu sve dok se sve genske

linije ne spoje u jednu. Konačan rezultat se

prikazuje kao stablo u kojem terminalni

čvorovi predstavljaju inicijalne gene, a

interni čvor rezultat koalescencije genskih

linija. Sam korjenski čvor je u biti

najrecentniji zajednički predak (Kalamujić,

2013; Peng et al., 2007).

Slika 1. Kingman n-koalescentni proces (Yuan et al., 2012)

Tabela 1. Koalescentni simulatori za genomske podatke (Yuan et al., 2012)

Simulator S M Vrec Vmu HS Vdm

ms / + / / / + SNPsim / / + + + +

SIMCOAL2 / + + + / + Coasim / + + + + +

Cosi / + + + + + GeneArtisan / + / + /

GENOME / + + / + / Skraćenice: S-selekcija; M-migracija; Vrec- Variable recombination rates; Vmu- Various mutation models; HS-rekombinacija i mutacija; Vdm- various demographic models. (skraćenice predstavljaju koje mehanizme koji programi obuhvataju)

Forward-in-time pristup je dizajniran tako

da počinje od inicijalne populacije i prati

kompletnu evoluciju pod različitim

genetičkim modelima u okviru višestrukih

generacija, pri čemu su uzorci uzeti najčešče

iz posljednjih generacija. Zapravo ova

metoda počinje sa kompletnom

populacijom individua i onda prati kako se

genetički materijal prenosio iz generacije u

generaciju. Generalni prikaz ovog modela

dat je na slici 2. Pod ovom simulacijskom

strategijom, kompletne ancestralne

informacije se mogu pratiti. Teoretski ovaj

pristup je dosta fleksibilan u smislu da može

simulirati bilo koje evolucijske i

demografske scenarije kao i kompleksne

2020 Bilten, 10


modele oboljenja. U tabeli 2 dat je prikaz

određenih simulatora koji su zasnovani na

ovom modelu (Yuan et al., 2012).

U poređenju sa koalescentnim

simulatorima, većina forward simulatora je

dosta informatički kompleksnija, a

simulirane sekvence su dosta kraće. To je

zbog činjenice da ovi modeli prate

kompletne ancestralne informacije dok

koalescentne simulacije prate samo

parcijalne informacije. Ukoliko željena

analiza uključuje evoluciju kompletne

populacije, ovi simulatori su preferabilniji. Slika 2. Forward-time simulacijski model

(Yuan et al., 2012)

Tabela 2. Forward simulatori za genomske podatke (Podaci preuzeti iz naučnog rada Yuan et al., 2012)

Simulator S M Vrec Vmu HS Vdm

simuPOP + + + + / + genomeSIM / / + / / /

Nemo + + + + / + FREGENE + + + / + +

GenomePop + + + + + + genomeSIMLA / + + / + /

SFS_CODE + + / + + + Skraćenice: S-selekcija; M-migracija; Vrec- Variable recombination rates; Vmu- Various mutation models; HS-rekombinacija i mutacija; Vdm- various demographic models. (skraćenice predstavljaju koje mehanizme koji programi obuhvataju)

Osnovni postulat ove metode

podrazumjeva Markov-chain algoritam te

postojanje dvaju matrica: jednu za vrijeme t

i drugu za t+1. Kada nova generacija počinje,

matriks t je pun, a t+1 prazan. Potom željeni

softverski paket vrši slučajno kreiranje

individualnih genotipova iz matriksa t,

prema zadanim kriterijima. Generiranje

individualnih genotipova na ovaj način

onemogućava problem zamjene rezidentnih

genotipova sa imigrantskim i suprotno

(Kalamujić, 2013). Pojednostavljeno rečeno,

ova metoda je jednostavnija u svojoj ideji jer

je u biti bazirana na individuama. Forward

simulatori su dosta sporiji jer prate svaku

jedinku, pa su samim time i rezultati

dobiveni ovom metodom znatno

kompleksniji, što ih čini pogodnim za

prediktivna pitanja u kraćem vremenskom

intervalu. Također bitna razlika između ove

dvije metode jeste ta da forward simulacije

zahtjevaju definisanje inicijalnih parametara

(broj jedinki, odnos spolova, slučajno

parenje, stopa mutacije, mutacijski model,

rekombinacija, broj alelnih stanja, broj

generacija itd.) tj. svaka jedinka mora imati

određen početni genotip.

Bilten, 10 2020


U literaturi se također spominje i tzv.

sideways simulatori koji počinju sa

kolekcijom realnih sadašnjih genetičkih

podataka, a onda te podatke koriste kao

templat za generisanje novih simuliranih

podataka sa sličnim osobinama. Ovi

algoritmi također mogu biti bazirani na

koalescentnoj teoriji, pa se mogu svrstati u

obje kategorije koalescentnih i sideways

simulatora, pri čemu neki od njih koriste

jednostavnije resampling tehnike koje ne

razmatraju promjene u okviru generacijskih

vremena (Liu et al., 2008).

Resampling pristup je zasnovan na

postojećim setovima podataka kao što je

HapMap, pri čemu se generiraju uzorci

bootstraping reuzorkovanjem iz postojećih

podataka (Yuan et al., 2012). Za razliku od

prethodna dva modela, koji moraju

rukovoditi kompleksne scenarije evolucije i

demografije, resampling metoda direktno

generira uzorke slučajnim uzorkovanjem

(bootstraping) iz postojećih setova

podataka. Veličina podataka je teroetski

beskonačna, pri čemu ovisi samo o

korisničkim specifikacijama i dostupnoj

memoriji. U pogledu same kompleksnosti,

ova metoda je dosta brža za razliku od dvije

prethodno opisane metode, a to je

prvenstveno zbog činjenice da resampling

metoda ne zahtjeva modeliranje

kompleksnih evolucijskih procesa. Tačnije

rečeno, resampling u statistici predstavlja

niz metoda koje se koriste za procjenu

preciznosti statističkih podataka kao što su

srednja vrijednost, varijansa itd., koristeći

specifične setove podataka (jackknifing) ili

nasumično izvlačenje sa specifičnim

zamjenama samih setova podataka

(bootstraping) (Shao & Tu, 1995).

Simulacije i predikcije predstavljaju

snažan alat za istraživače koji su uključeni u

evolucijsku i demografsku biologiju.

Generalno gledajući ova tri pristupa ukazuju

na različite aspekte genetičkih podataka.

Generalno, sve tri simulacijske metode

imaju različite prednosti i mane, te samim

time u realnim aplikacijama ove metode

nadopunjuju jedna drugu.

Literatura

Kalamujić, B. (2013) Genetički diverzitet recentnih populacija Salmo trutta L. rijeke Neretve u odnosu na rekonstruisani simulacioni model početnog stanja. Doktorski rad. Prirodno-matematički fakultet, Univerzitet u Sarajevu, COBISS.BH-ID: 20817670.

Liu, Y., Athanasiadis, G., Weale, E.M. (2008) A survey of genetic simulation software for population and epidemiological studies. Human Genomics. 3(1): 79-86.

Peng, B., Amos, C.L., Kimmel, M. (2007) Forward-Time Simulations of Human Populations with Complex Diseases. PLoS Genetics. 3(3): 407-420.

Shao, J., Tu, D. (1995) The Jackknife and Bootstrap. Springer-Verlag, Inc., New York. http://dx.doi.org/10.1007/978-1-4612-0795-5.

Yuan, X., Miller, D.J., Zhang, J., Herrington, D., Wang, Y. (2012) An Overview of Population Genetic Data Simulation. Journal of Computational Biology. 19(1): 42-54.

2020 Bilten, 10


Zebrice (Danio rerio) – popularni modelni organizmi u istraživanjima

Mr. Tamara Ćetković, viša stručna saradnica

Brojne životinjske vrste imaju važnu

ulogu kao eksperimentalni modeli u svrhu

unapređenja biomedicinskih istraživanja.

Više od 200 godina naučnici su koristili ribe

u tu svrhu, a zlatna ribica (Carassius

auratus) je najstarija modelna vrsta koja je

korištena u ekotoksikološkim istraživanjima

(Teame et al., 2019). Međutim, otkako je

1822. godine Francis Hamilton prvi put

opisao malu prugastu ribu poznatu kao

zebrica (Danio rerio), ona je prvobitno

postala popularna akvarijska riba a

posljednjih nekoliko godina i aktuelan

modelni organizam u naučno-istraživačkim

područjima (Pritchard, 2001; Teame et al.,

2019).

Njihovu upotrebu kao biomedicinski

model predložili su George Streisinger i

kolege sa Univerziteta u Oregonu (Harper i

Lawrence, 2011). George je bio

zainteresovan za upotrebu modela

kičmenjaka koji je fiziološki jednostavniji od

miša kako bi mogao proučavati razvoj i

funkciju nervnog sistema. Početkom

osamdesetih godina, nekoliko ključnih

radova Georgea i drugih naučnika iz

Oregona dovelo je zebricu do svjetske

popularnosti.

Zebrice pripadaju porodici Cyprinidae

(šarani) koju čini više od 2000 vrsta.

Nekadašnje naučno ime je bilo Brachydanio

rerio, ali je promijenjeno 1981. godine u

Danio rerio, jer su oba roda bila vrlo slična,

sa kratkim leđnim perajima i odsutnim ili

nepotpunim bočnim linijama. Zebrice su

male tropske slatkovodne ribe koje žive u

riječnim slivovima Indije, Sjevernog

Pakistana, Nepala, Butana i Južne Azije.

Uvjeti okoliša na tim staništima su vrlo

promjenjivi. Na primjer, podaci o okolišu s

mjesta njihovog prirodnog staništa (Indija i

Bangladeš u različitim sezonama) ukazuju da

se pH kreće u rasponu od 5,9-8,5, a

temperatura od 16 do 38 °C. Ove razlike

ukazuju da se vrsta često prilagođava

okolišnim promjenama temperature i pH.

Rezultati laboratorijskih ekperimenata koji

pokazuju njihovu toleranciju prema

toplotnim i jonskim fluktuacijama

podržavaju ovu hipotezu (Bozkurt, 2020;

Harper i Lawrence, 2011; Lawrence, 2012).

Tijelo odrasle zebrice je prosječno dugo

4-5 cm, imaju cilindrično tijelo i izražene

tamne horizontalne pruge koje se protežu

od repa pa sve do škržnih poklopaca (slika

1). Izražen je spolni dimorfizam: tijelo

mužjaka je manje i izduženije sa zlatnožutim

odsjajem, dok su ženke veće i zaobljenije sa

srebrenim odsjajem, što se najviše očituje u

periodu blizu mrijesta (Simonetti et al.,

2015).

Postoji nekoliko uobičajenih sojeva

zebrice s različitim pigmentacijskim

uzorcima i dužinama. Soj AB ima tipičan

prugasti uzorak i kratke peraje, dok soj TL

ima mutacije u određenom genu što dovodi

do tačkastog uzorka i dugih peraja (Meyers,

2018).

Bilten, 10 2020


Prema svojim prehrambenim navikama,

zebre su klasificirane kao omnivori i jedu

raznoliku hranu, primarno hraneći se

zooplanktonom i insektima, a u manjem

obimu i algama i drugim organskim

materijama (Teame et al., 2019; Lawrence,

2012).

Slika 1. Odrasle jedinke mužjaka i ženke zebrice (Danio rerio) (Adaptirano iz Teame et al., 2019)

Zebrice se odlikuju brojnim prednostima.

Prije svega jednostavne su za održavanje,

imaju niske troškove uzgoja i moguće je

postaviti idealne uslove u laboratoriji.

Pripadaju kičmenjacima, što ih izdvaja od

ostalih modelnih organizama.

Velika prednost kao modelnog organizma

jeste način razvića. Imaju kratak

izvanmaterični (ex utero) embrionalni razvoj

od 72 sata (slika 2). Embrioni su optički

transparentni, organogeneza nastupa brzo,

a glavni organi su prisutni u larvi 5 do 6

dana nakon oplodnje (Rubinstein, 2003).

Prema tome, njihova građa je pogodna za in

vivo posmatranje fizioloških ili patoloških

događaja koji se javljaju tokom razvoja

organa. Pigmentacija u embrionima počinje

oko 30–72 h nakon postfertilizacije (Bozkurt,

2020). Nakon perioda embrionalnog rasta,

sljedeće 4 sedmice zebrice provode u stadiju

larve. Kada dostignu veličinu od 11 mm

(obično nakon 4 sedmice) klasificiraju se kao

juvenilne jedinke (Meyers, 2018.). Prosječni

životni vijek zebrica je 3 – 5 godina u

laboratorijskim uslovima, a spolno zrele

postaju od trećeg do šestog mjeseca života,

što zavisi od tipa ishrane (Bozkurt, 2020;

Lawrence, 2012).

Unatoč relativno maloj veličini, vrsta je

prilično plodna: zrele ženke koje se drže u

idealnim uvjetima po mrijestu daju 200–300

jaja (Liev i Orban, 2014). Ovo skraćuje

cjelokupni eksperimentalni proces i posebno

je korisno u proizvodnji mutantnih linija.

2020 Bilten, 10


Slika 2. Faze ravoja embrija zebrice (Ed

Hendel/Wikimedia Commons)

Upravo zbog transparentnosti embriona i

mogućnosti morfološkog promatranja

različitih organa i anatomskih struktura

tokom razvoja, zebrica je preuzela važnu

ulogu u toksikološkim istraživanjima, a

postale su popularan model i u

farmakološkim studijama.

U toksikološkim istraživanjima

standardiziran je test toksičnosti na

embrijima zebrica (engl. zebrafish

embryotoxicity test; ZET; OECD 236:2013) u

kojem se prati razvoj embrija u prvih

nekoliko dana nakon oplodnje. Princip testa

se zasniva na tome da su oplođena jaja

zebrice izložena ispitivanoj supstanci u

periodu od 96h. Svakih 24h prati se razvoj i

letalni učinak testiranog spoja poput

koagulacije embrija, neformiranja somita,

neodvajanja repa od žumanjčane vreće,

prestanak rada srca.

Budući da su se zebrice pokazale kao

iznimno pogodan modelni organizam

uslijedilo je i sekvencioniranje cjelokupnog

genoma 2001. godine. Zebrice su diploidne

životinje, sa haploidnim komplementom od

25 uglavnom metacentričnih hromosoma

(Harper i Lawrence, 2011). Nakon što je na

Sangerovom institutu (Wellcome Trust

Sanger Institute) završeno sekvencioniranje

cijelog genoma zebrice

(http://www.sanger.ac.uk/Projects/D_rerio)

, napravljeno je preklapanje genoma zebrice

i ljudskog genoma te je utvrđeno da čak

70% gena ljudskog genoma posjeduje barem

jedan ortologni gen u genomu ribe zebrice

(Howe et al., 2013).

Potpuno sekvencionirani genom zebrice

ne samo da pomaže u ubrzavanju

istraživanja razvoja, već omogućava

istraživačima da proučavaju evoluciju gena

kičmenjaka. Osim toga, pristupi reverzne

genetike, knock-out i knock-down traženih

gena, omogućuju brzo objašnjenje funkcije

poznatih i nekih predviđenih gena (Meyers,

2018).

Mala veličina i dobra plodnost zebrice

čine je pogodnom za genetička ispitivanja, a

prvenstveno su predstavljale glavni model

kičmenjaka u razvojnoj biologiji (Bozkurt,

2020). Postale su popularan model i za

istraživanje brojnih bolesti. Korištena je u

ranim istraživanjima onkogeneze, a

razvojem tehnika i transplantacije, zebrice

su postale moćan model za različite vrste

karcinoma. Snažna očuvanost genetike,

http://www.sanger.ac.uk/Projects/D_rerio

Bilten, 10 2020


razvoja i fiziologije između riba i ljudi dovelo

je zebricu do modela za razna zdravstvena

stanja koja uključuju bolesti bubrega,

dijabetes, poremećaje pigmentnih ćelija,

starenje, skoliozu, epilepsiju (Meyers, 2018).

Koriste se i u istraživanju hematopoeze,

kao i kardiovaskularnih poremećaja jer

imaju sličnu embrionalnu strukturu srca kao

i ljudski embrioni (Bozkurt, 2020). Upotreba

odraslih i larvi zebrica u istraživanjima

neuroloških poremećaja povećana je

posljednjih desetljeća zbog sličnosti

fiziologije i genetike s čovjekom, te lakoće

rukovanja i sličnosti centralnog nervnog

sistema (Simonetti et al., 2015). Pored toga,

mogućnost provođenja velikih

farmakoloških ispitivanja na zebricama ide u

korist razvoja terapija (Meyers, 2018).

Pored brojnih drugih vrsta, zebrice se

koriste i kao modelni organizmi u

akvakulturi. Provedena su brojna

istraživanja u vezi poboljšanja ishrane i

njihovog uzgoja kako bi se poboljšala stopa

rasta i smanjio stres i bolesti kod mnogih

vrsta riba (Bozkurt, 2020).

Zebrice se odlikuju i snažnom

regenerativnom sposobnošću. Sposobne su

brzo regenerisati ili zamijeniti mnoge ćelije i

tkiva koje sisari nisu u mogućnosti,

uključujući srce, mozak, kičmenu moždinu te

senzorne ćelije u očima. Za neke od ovih

sistema, kao što su regeneracija kaudalnih

(repnih) peraja (slika 3), regeneracija

mrežnjače i regeneracija srca, ćelije u blizini

povrede mogu se dediferencirati, razmnožiti

i zamijeniti oštećene ili ćelije koje nedostaju

(Meyers, 2018).

U roku od nekoliko sedmica može

potpuno obnoviti srčani mišić, a odrasla

zebrica ima nevjerovatnu sposobnost

regeneracije kičmene moždine. Može

regenerisati razdvojene aksone, nadoknaditi

izgubljene ćelije, inducirati neurogenezu

nakon povrede i na taj način povratiti

izgubljenu funkciju (Simonetti, 2015; Ghosh

i Hui, 2016).

Slika 3. Sposobnost regeneracije repa

(Adaptirano iz Meyers, 2018)

Iako su zebrice važan biomedicinski

model, imaju određene nedostatke,

uključujući različitost nekih organa poput

respiratornog i reproduktivnog sistema.

Pored toga, žive u vodenom staništu pa

istraživanje supstanci topivih u vodi

predstavlja ograničenje (Teame et al., 2019).

Ali s obzirom na brojne pogodnosti

predstavljaju važan model u mnogim

2020 Bilten, 10


oblastima istraživanja, dok napredovanje i

poboljšanje molekularnih tehnika također

doprinosi njihovoj popularnosti, što se jasno

odlikuje brojnim naučnim publikacijama.

Razvijena je i Informacijska mreža o

zebricama (The Zebrafish Information

Network - ZFIN) koja sadrži brojne podatke o

zebricama i dostupna je na https://zfin.org.

Literatura

Bozkurt, Y. (2020) Introductory Chapter: Importance of Zebrafish (Danio rerio) as Model Organism in Biomedical Research, Zebrafish in Biomedical Research, edited by Yusuf Bozkurt. IntechOpen, London, United Kingdom.

Ghosh, S., Hui, S. P. (2016) Regeneration of Zebrafish CNS: Adult Neurogenesis, Neural Plasticity.

Harper, C., Lawrence, C. (2011) The Laboratory Zebrafish. The Laboratory Animal Pocket Reference Series. Taylor and Francis Group, LLC.

Howe, K., Clark, M.D., Torrojy C. F. et al. (2013) The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome. Nature. 496: 498-503.

Lawrence, C. (2012) The Reproductive Biology and Spawning of Zebrafish in Laboratory Settings, Zebrafish: Methods for Assessing Drug Safety and Toxicity, edited by Patricia McGrath. John Wiley & Sons, Inc.

Liew, W. C., Orbán, L. (2014) Zebrafish sex: a complicated affair. Briefings in Functional Genomics. 13 (2): 172–187.

Meyers, J. R. (2018). Zebrafish: Development of a vertebrate model organism. Current Protocols Essential Laboratory Techniques, e19. doi: 10.1002/cpet.19

OECD (2013) Test No. 236: Fish Embryo Acute Toxicity (FET) Test, OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 2, OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/9789264203709-en.

Pritchard, V. L. (2001) Behaviour and morphology of the zebrafish (Danio rerio), PhD thesis, University of Leeds.

Rubinstein, A.L. (2003) Zebrafish: from disease modeling to drug discovery. Curr. Opin. Drug Discov. Devel. 6(2): 218-223

Simonetti, R. B., Marques, L. S., Streit Jr, D. P., Oberst E. R. (2015) ZEBRAFISH (Danio rerio): The future of animal model in biomedical research. Journal of FisheriesSciences.com. 9(3): 039-045.

Teame, T., Zhang, Z., Ran, C., et al. (2019) The use of zebrafish (Danio rerio) as biomedical models, Animal Frontiers. 9 (3): 68–77.

https://zfin.org./

https://doi.org/10.1787/9789264203709-en

https://zfin.org/ZDB-PUB-030408-9

https://zfin.org/ZDB-PUB-030408-9

Bilten, 10 2020


Utjecaj životnih navika i okolišnih genotoksina na nivo oštećenja

nasljednog materijala kod ljudi

Selma Behmen, BSc.

Poznato je da je DNK molekula vrlo

osjetljiva na hemikalije te na različita

endogena i egzogena djelovanja. Okolišni

izvori stresa kao što su ekstremne vrućine ili

zahlađenja, hipoksija i oksidativni stres

mogu uzrokovati oštećenje DNK u ljudskim

stanicama. Ostale svakodnevne upotrebe

hemijskih proizvoda sve su više povezane s

oštećenjem DNK kao što su: butil paraben

(BP) i bisfenol A, koji se upotrebljavaju u

kozmetici, lijekovi i različiti prehrambeni

proizvodi (Oishi, 2002).

Dob, spol i ishrana

Učinci dobi i spola na oštećenja DNK u

limfocitima periferne krvi bili su prvi put

prepoznati u istraživanjima koje su

sredinom 1980-ih proveli Fenech i Morley.

Od tada je nekoliko drugih laboratorija

širom svijeta dosljedno pokazalo da se

ferkvencija mikronukleusa (MN) u

limfocitima periferne krvi kontinuirano

povećava sa starošćui muškaraca i žena

počevši od vrlo mladih dobnih skupina.

Navedeni su i dokazi koji pokazuju kako je

frekvencija MN obično veća kod žena u

odnosu na muškarce. Porast frevencije MN

s godinama vjerovatno nastaje

kombinacijom faktora koji uključuju

kumulativni učinak stečenih mutacija u

genima izlaganjem endogenim, okolišnim ili

profesionalnim genotoksinima, kao i široki

raspon nezdravih životnih navika (Bonassi et

al., 2001). Izbor i količina unosa hrane i

suplemenata imaju snažan utjecaj na

staničnu koncentraciju mikronutrijenata koji

su potrebni kao kofaktori u sintezi DNK i

reparacijskom sistemu. Pojava MN u

eritrocitima je posljedica prvenstveno

osjetljivosti na nedostatak ili višak, čak i

male razlike u koncentraciji folne kiseline.

Taj disbalans inducira istu razinu frekvencije

MN kao i izloženost X-zracima od 20 cGy

(što je 20 puta veća od godišnje dopuštene

granice sigurne izloženosti jonizirajućem

zračenju) (Fenech 2010). U istraživanju

efekata prehrambenih suplemenata na

oštećenje DNK (provedenom na 190 zdravih

osoba, prosječne dobi 47,8 godina, 46%

muškaraca), utvrđena je smanjena

frekvencija MN kod osoba koje su unosile

vitamin E, retinol, folate i kalcij u

prekoračenim dozama, dok je kod osoba

koje su unosile riboflavin, pantotensku

kiselinu i biotin, kako u prekoračenim tako i

u niskim dozama, utvrđena značajno

povećana frekvencija mikronukleusa. Ono

što je zanimljivo je da su osobe koje su

koristile β–karoten u srednjim

koncentracijama imale smanjenu

frekvenciju MN, a oni koji su koristili β–

karoten u većim koncentracijama imali su

povećanu frekvenciju MN. Dakle, korištenje

mikronutrijenata u povišenim ili smanjenim

dozama može dovesti do nestabilnosti

2020 Bilten, 10


genoma. Također, ovi podaci su u korelaciji

sa studijama koje sugeriraju da unos

suplemenata iznad ili ispod preporučene

doze može biti povezan sa rizikom od

kancera (Fenech et al., 2005).

Interesantan je podatak koji navode Pfau

i saradnici (1999) da ne postoji istraživanje

koje potvrđuje oštećenje DNK uzrokovano

konzumiranjem pirolizirane hrane (hrana s

roštilja ili hrana bogata ugljikohidratima

pržena na ulju), iako hrana spremljena na

ovakav način sadrži veliku količinu

genotoksina poput akrilamida, policikličkih

aromatskih ugljikovodika i lipidnih

peroksida koji dokazano mogu inducirati

oštećenje genoma.

Fizička aktivnost

Istraživanja korelacije fizičke aktivnosti i

stepena oštećenosti DNK sugeriraju da

umjerena fizička aktivnost dovodi do

smanjena frekvencije mikronukleusa u

limfocitima periferne krvi. Međutim,

određena istraživanja izvještavaju da se

frekvencija mikronukleusa povećava nakon

iscrpne tjelovježbe. Efekti ekstremne

tjelovježbe obično se primjećuju unutar

prva 24 sata nakon vježbanja, ali mogu

potrajati i do 19 dana dok se ne vrati do

vrijednosti prije vježbanja u slučaju triatlona

(Stefanie et al., 2009). U svom istraživanju

Madureira i saradnici su izvjestili da osobe

koje treniraju u područjima s većim

zagađenjem imaju značajan utjecaj na

zdravlje kardiovaskularnog sistema od onih

koji treniraju u područjima sa manjim

zagađenjem. Kombinacija ‘zdravog’ okoliša

te umjerena tjelovježba donose velike

zdravstvene koristi (Madureira et al., 2019).

Konzumacija cigareta

Utjecaj duhanskih proizvoda na genetički

materijal u žiži je populacijskih istraživanja.

Human MicroNucleus projektom su

prikupljeni podaci iz više istraživanja efekata

pušenja na frekvenciju mikronukleusa u

limfocitima periferne krvi. Ovim projektom

je kompletirana baza koja sadrži podatke za

5710 osoba (3501 nepušača, 1409 pušača i

800 bivših pušača). Rezultati su vrlo

interesantni jer pokazuju blago povećanje

frekvencije mikronukleusa u limfocitima

periferne krvi nepušača u odnosu na

pušače, međutim značajno povećanje

frekvencije mikronukleusa utvrđeno je kod

osoba koje su konzumirale dnevno više od

30 cigareta. Ova analiza potvrdila je da

pušači općenito ne doživljavaju porast

učestalosti MN-a (Bonassi et al., 2003).

Međutim, u istraživanju koju su sproveli

Chandirasekar i saradnici, korištenjem testa

analize hromosomskih aberacija i komet

testa za evaluaciju toksičnosti duhanskih

proizvoda, dokazan je signifikantan porast

frekvencije hormosomskih aberacija kod

osoba koje konzumiraju cigarete više od 10

godina. Također, visoka stopa spontanih

pobačaja je primjećena kod ove grupe

ispitanika (Chandirasekar et al., 2019).

Konzumacija alkohola

Prekomjernom konzumacijom alkohola

povećava se rizik od kancera. Istraživanjima

genotoksikoloških utjecaja alhokola utvrđen

je značajan porast frekvencije

Bilten, 10 2020


mikronukleusa u limfocitima periferne krvi.

Uglavnom su mikronukleusi sadržavali

čitave hromosome, što je dokazano uz

pomoć centromernih proba (Maffei et al.,

2002).

U jednom istraživanju je postavljena

hipoteza da bezalkoholni udio vina štiti od

oštećenja genoma izazvanih oksidativnim

stresom. Ispitanici su konzumirali alkoholno

crveno vino, bezalkoholno crveno vino ili

etanol. Ona testna skupina koja je

konzumirala bezalkoholno crveno vino

bilježila je pad mikronukleusa za 20%.

Suprotno tome etanol ima tendenciju da

povećava frekvenciju mikronukleusa koji su

već izazvani ozračivanjem. Također,

alkoholno crveno vino je smanjivalo

frekvenciju mikronukleusa, ali samo

bezalkoholna frakcija crvenog vina

adekvatno štiti DNK od oksidacijskog stresa

(Greenrod et al., 2005).

Upotreba opojnih sredstava

Upotreba droga poput kokaina,

metamfetamina (METH), marihuane i

heroina može izazvati genotoksične efekte.

Obzirom na nelegalan status ovih droga,

jako je malo ovakvih istraživanja. Jedno

takvo je izvršeno na 76 konzumenata

METH-a i 98 ispitanika koji su se izjasnili da

nisu konzumenti, te su tretirani kao

kontrole. Kao biomarkeri genotoksičnosti

korišteni su mikronukleusi i izmjene

sestrinskih hromatida. Primjećen je

signifikantan porast frekvencije oba

biomarkera, što sugerira da je METH

genotoksično sredstvo (Li et al., 2003).

Utjecaj zagađenja okoliša na oštećenje DNK

U posljednjih 10 godina došlo je do

značajanijeg porasta različitih

genotoksikoloških istraživanja (npr.

izloženost stanovništva, opservacijska

epidemiologija, studije kontrolirane

izloženosti, toksikološke studije) posljedica

zagađenosti urbanih područja. U urbanim

područjma sve je veći rizik od prerane

smrtnosti zbog posljedica zagađenosti

zraka. Zagađenje zraka svake godine ubije

oko sedam miliona ljudi širom svijeta.

Podaci WHO-a pokazuju da 9 od 10 ljudi

udiše zrak koji sadrži visoku razinu

zagađivača (WHO, 2020).

U istraživanju koje su sproveli Barth i

saradnici, povodom utvrđivanja veze

između oštećenja DNK i zagađenja okoliša

izduvnim gasovima, ispitanici su bili taksisti

(svi nepušači) jer se smatra da su oni rizična

skupina koja je najviše izložena navedenom

zagađenju. Osim korelacije između

oštećenja DNK i izloženosti, također je

ispitivana i povezanost inflamatornih

procesa koji su uzrokovani zagađenjem.

Rezultati ovog istraživanja pokazuju da

ispitivani taksisti imaju signifikantno

povećane frekvencije mikronukleusa, kao i

povćanje frekvencija kometa u usporedbi sa

kontrolnom skupinom. Osim toga

pronađena je povezanost između oštećenja

DNK i upalnih citokina (IL-6) što sugerira na

to da proces upale može doprinijeti

oštećenju DNK (Barth et al., 2016).

Bez dvojbe se može reći da je veoma

dominantna uloga spola i dobi u frekvenciji

mikronukleusa u limfocitima periferne krvi.

2020 Bilten, 10


Očekivano je da DNK reparacijski sistem u

poznijoj dobi gubi na svojoj efikasosti, te je

mogućnost mutacija veća. Stoga je prilikom

biomonitoringa neophodno identifikovati

ova dva bitna segmenta. Međutim osim ova

dva faktora, kako bi studija bila

vjerodostojnija, potrebno je uzeti u

razmatranje i životne navike ispitanika. Kao

što je navedeno, upotreba suplemenata,

odnosno mikronutrijenata u

koncentrovanijoj formi, ukoliko se

prekorače preporučene doze mogu izazvati

oštećenje genoma, dok preporučene doze

igraju ulogu u zaštiti od oksidativnog stresa.

Međutim, ono što je jako bitno za studije

biomonitorniga su razlike u genotipovima

koje bi mogle utjecati na stepen oštećenosti

genoma, te samim tim na stepen prisustva

određenih biomarkera, što, također, ne bi

trebalo biti zanemareno radi

reproducibilnijih rezultata.

Kada je upitanju konzumacija cigareta,

većina trenutnih studija koje uključuju

mikronukleuse kao biomarkere su

zbunjujuće jer je frekvencija mikronukleusa

kod pušača ista ili približna kao kod

nepušača. Učinak pušenja na frekvenciju

MN može se očitovati samo kod onih

pušača koji su osjetljiviji na genotoksične

efekte duhanskog dima i koji spadaju u

rizičnu skupinu od razvoja karcinoma pluća.

Prilikom istraživanja efekata pušenja na

genom vjerovatno bi trebalo korisiti druge

biomarkere, npr. korištenje citokineza –

blok mikronukleus citom testa, osim

mikronukleusa kao biomarkera, pruža

mogućnost analize i drugih biomarkera

poput apoptoze, nekroze i multinukleusnih

stanica, kao i prisustvo MN u nepodijeljenim

mononuklearnim stanicama, jer postoji

mogućnost da stanice pod utjecajem

duhanskih genotoksina pokreću procese

poput apoptoze i nekroze.

Osim navedenih životnih navika ishrana

koja je kontaminirana radioaktivnim

elementima ili genotoksičnim hemikalijama,

izloženost radiološkim medicinskim

pregledima kao i način života koji povećava

izloženost ultraljubičastom zračenju,

također mogu pridonijeti oštećenju

genoma. Stoga bi kvalitetna studija

biomonitoringa na ljudskoj populaciji

trebala sadržavati i ovakve podatke.

Osnovni faktor koji karakteriše

svakodnevnicu i kojem su svi pojedinci

manje – više izloženi je stres. Poznato je da

stres negativno utječe na kompletan

organizam, što može dovesti čak i do pada

imuniteta istog, stoga je logično zaključiti da

je povezan sa štetnim genskim efektima. U

studijama biomonitorniga je potrebno

intenzivno istražiti da li je psihološki stres

utjecao na povećanje frekvencije

određenog biomarkera.

Literatura

Barth, A., Brucker, N., Moro, A. M., Nascimento, S., Goethel, G., et al. (2016) Association between inflammation processes, DNA damage, and exposure to environmental pollutants. Environmental Science and Pollution Research. 24: 353-362.

Bilten, 10 2020


Bonassi, S., Fenech, M., Lando, C., et al. (2001) Human Micronucleus project: international database comparison for results with the cytokinesis-block micronucleus assay in human lymphocytes: I. Effect of laboratory protocol, scoring criteria, and host factors on the frequency of micronuclei. Environ. Mol. Mutagen. 37(1): 31-45.

Bonassi, S., Neri, M., Lando, C., et al. (2003) Effect of smoking habit on the frequency of micronuclei in human lymphocytes: results from the Human MicroNucleus project. Mutat. Res. 543(2): 155-166.

Greenrod, W., Stockley, C.S., Burcham, P., Abbey, M., Fenech, M. (2005) Moderate acute intake of de-alcoholized red wine, but not alcohol, is protective against radiation-induced DNA damage ex vivo -results of a comparative in vivo intervention study in younger men. Mutat. Res. 591(1-2): 290-301.

Li, J.H., Hu, H.C., Chen, W.B., Lin, S.K (2003) Genetic toxicity of methamphetamine in vitro and in human abusers, Environ. Mol. Mutagen. 42(4): 233-242.

Oishi, S. (2002). Effects of butyl paraben on the male reproductive system in mice. Arch Toxicol. 76: 423-429.

Madureira, J., Brancher, E. A., Costa, C., Aurino de Pinho, R, Teixeira, J. P.(2019) Cardio-respiratory health effects of exposure to traffic-related air pollutants while exercising outdoors: A systematic review. Env Res. 178: 108647.

Stefanie, R., Oliver, N., Veronika, E., Siegfried, K., Karl-Heinz, W. (2008) No acute and persistent DNA damage after an Ironman triathlon. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 17(8): 1913-1919.

WHO (2020) World Health Organization, < https://www.who.int/health-topics/air-pollution#tab=tab_1 >, 07.05.2020.

2020 Bilten, 10


Citogenotoksični potencijal parabena: da li su sigurni za upotrebu?

Irma Durmišević, MA

Parabeni ili esteri p-hidroksibenzojeve

kiseline (pHBA) predstavljaju spojeve koji se

koriste kao antimikrobna tvar u kozmetici,

prehrambenim, farmaceutskim i

industrijskim proizvodima kako bi ih zaštitili

od mikrobioloških kontaminanata,osigurali

njihov bolji kvalitet i rok trajanja. Industrijski

proizvedeni parabeni dobiju se

esterifikacijom p-hidroksibenzojeve kiseline

sa odgovarajućim alkoholom uz prisustvo

kiselog katalizatora (Soni i sur., 2005; Güzel

Bayülken i Avaz Tüylü, 2019).

Najčešće korišteni parabeni su metil-,

etil-, propil- i butilparaben (slika 1).

Slika 1: Strukturne formule najčešće korištenih parabeni

Njihov antimikrobni potencijal je povezan

sa dužinom esterificiranog lanca tj. alkilne

skupine. Što je lanac duži, antimikrobni

potencijal je veći (Andersen, 2008). Zbog

ove osobine, u većini proizvoda se

primjenjuje smjesa od nekoliko parabena.

Ostale karakteristike parabena odnose se

prvenstveno na njihov metabolizam. U

organizam se unose oralnim putem ili preko

kože. Njihovo metaboliziranje odvija se u

crijevima posredstvom enzima esteraza, a

kao glavni produkt metabolizma nastaje

pHBA koja se dalje izlučuje putem urina

(Soni i sur., 2005).

Početkom 21. stoljeća naučnica Darbre sa

svojim timom je otkrila određenu količinu

parabena u tkivu raka dojke. Ovo otkriće je

potaknulo brojne špekulacije i otvorilo nova

pitanja o njihovoj sigurnosti. Daljna

istraživanja vezana za parabene dokazala su

da parabeni mogu oponašati estrogen

odnosno da imaju određenu estrogenu

aktivnost, koja se povećava sa dužinom

alkilnog lanca, zbog čega se dovede u vezu

sa nastankom raka dojke (Darbre, 2004).

Druga istraživanja su otkrila povezanost

nivoa parabena sa biomarkerima

oksidativnog oštećenja DNK kod trudnica,

nivoa parabena u urinu i koncentracije

seurmskog hormona štitne žlijezde. Iako ove

korelacije nekada mogu biti i slučajne,

parabeni, čak i u malim koncentracijama,

mogu utjecati na homeostazu organizma

(Güzel Bayülken i Avaz Tüylü, 2019).

Brojni eksperimenti na životinjama su

pokazali da parabeni mogu djelovati i

omamljujuće, izazivati širenje krvnih sudova,

pojavu grčeva i alergijskih reakcija.

Bilten, 10 2020


Stimuliraju proliferaciju MCF-7 ćelija raka

dojke kao i ne-transformiranih MCF-10

epitelnih ćelija pri niskim koncentracijama .

Pojedina istraživanja ukazuju da parabeni u

kombinaciji sa UV svjetlom izazivaju

značajna oštećenja DNK molekule (Harvey i

Everett, 2012).

Danas, kao posljedica svih otkrića u

različitim istraživanjima, njihova upotreba je

ograničena. Dozvoljena koncentracija

pojedinačnog parabena u proizvodima ne

smije prelaziti 0,4% ukupnog sadržaja, dok

za smjese parabena ta vrijednost iznosi

0,8%. S druge strane, u pojedinim

zemljama, određeni parabeni se ne smiju

nikako koristiti u proizvodima za djecu do 3

godine starosti (Andersen, 2008).

Citogenotoksični potencijal

Danas postoji velik broj

genotoksikoloških testova koji se koriste za

ispitivanje genotoksičnih, citotoksičnih i

citostatičnih efekata prirodnih i/ili

sintetiziranih hemijskih spojeva. Kada

govorimo o parabenima, većina dosadašnjih

istraživanja primjenivala je in vitro testove

na kulturi humanih limfocita (test

hromosomskih aberacija i komet esej) i

biljnom modelu (Allium esej). Limfociti su

uglavnom preferirani u studijama koje se

odnose na genotoksične i citotoksične

učinke aditiva na ljude. Također, test

hromosomskih aberacija se vrlo često koristi

kao test za analizu biomarkera nakon

izloženosti klastogenima koji induciraju

stukturne promjene hromosoma, što

uzrokuje aberacije povezane s

citotoksičnošću i kapacitetom oštećenja

DNK. Dokazano je da povećana frekvencija

hromosomskih aberacija u limfocitima

periferne krvi značajno povećava rizik od

razvoja raka (Galloway, 2000). Biljni sistemi

mogu detektovati široki spektar genetičkih

oštećenja koja uključuju genske mutacije i

hromosomske aberacije.

Međutim, o kojem god modelu da se

radi, rezultati studija pokazali su da

parabeni predstavljaju rizik za zdravlje ljudi i

posjeduju citogenotoksični potencijal koji je

povezan sa strukturom samog spoja.

Većina studija o toksičnosti usredotočila

se na potencijalne rizike jednokratnog

izlaganja parabenima, interakcije s drugim

hemikalijama, te su u popriličnoj mjeri

podcijenjeni esteri parabena koji se koriste

u mnogim komercijalnim proizvodima.

Budući da je vrlo vjerojatno da će ljudi biti

izloženi parabenima u kombinaciji s drugim

kemikalijama, potrebno je provesti

sveobuhvatna ispitivanja kako bi se

detektovali svi potencijalni cito/genotoksični

efekti i dobila cjelokupna slika o štetnosti

parabena. Ali svakako ograničena,

kontrolisana i nepretjerana upotreba

parabena je neophodna kako bi se spriječile

dokazane negativne posljedice koje mogu

uticati na zdravlje (Güzel Bayülken i Avaz

Tüylü, 2019).

2020 Bilten, 10


Literatura

Andersen, F.A. (2008). Final amended report on the safety assessment of methylparaben, ethylparaben, propylparaben, isopropylparaben, butylparaben, isobutylparaben, and benzylparaben as used in cosmetic products. International Journal of Toxicology. 27(suppl. 49): 1-82.

Darbre, P.D., Aljarrah, A., Miller, W.R., Coldham, N.G., Sauer, M.J., Pope, G.S. (2004). Concentrations of parabens in human breast tumours. Journal of Applied Toxicology. 24(1): 5-13.

Galloway, S.M. (2000). Cytotoxicity and chromosome aberrations in vitro: experience in industry and the case for an upper limit on toxicity in the aberration assay. Environmental and Molecular Mutagenesis. 35(3): 191-201.

Güzel Bayülken, D., Avaz Tüylü, B. (2019). In vitro genotoxic and cytotoxic effects of some paraben esters on human peripheral lymphocyte. Drug and Chemical Toxicology. 42(4): 386-393.

Harvey, P.W., Everett, D.J. (2012). Parabens detection in different zones of the human breast: consideration of source and implications of findings. Journal of Applied. Toxicology. 32(5): 305-309.

Soni, M.G., Carabin, I.G., Burdock, G.A. (2005). Safety assessment of esters of p-hydroxybenzoic acid (parabens). Food and Chemical Toxicology. 43(7): 985-1015.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Aljarrah%20A%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=14745841

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Miller%20WR%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=14745841

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Coldham%20NG%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=14745841

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Sauer%20MJ%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=14745841

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Pope%20GS%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=14745841

Bilten, 10 2020


Uspješno realizovan projekat: „Nargila – užitak ili prijetnja“

Mr. Tamara Ćetković, viša stručna saradnica

Mr. Maida Hadžić, viša stručna saradnica

Selma Behmen, BSc.

Dr. Anja Haverić, viša naučna saradnica

Udruženje genetičara u Bosni i

Hercegovini (GENuBiH) je u proteklih 7

mjeseci realizovalo projekat pod nazivom

„Nargila – užitak ili prijetnja“ podržan od

strane Ministarstva za obrazovanje i nauku

Kantona Sarajeva. Iako je bilo planirano da

se uspješno okončanje ovog projekta i

rezultati projekta javno prezentiraju

mladima u Kantonu Sarajevo povodom

obilježavanja 25. aprila, Međunarodnog

dana DNK, nažalost, zbog novonastale

situacije i donesenih mjera u cilju prevencije

širenja pandemije COVID-19 nismo bili u

mogućnosti da ovaj segment realizujemo. Iz

tog razloga, predstavljajući ovdje rezultate

do kojih smo kroz projekat došli, koristimo

priliku da se najprije zahvalimo svim

dobrovoljnim donorima uzoraka, Institutu za

genetičko inženjerstvo i biotehnologiju

Univerziteta u Sarajevu gdje je proveden

eksperimentalni dio ovog projekta i

Ministarstvu za obrazovanje, nauku i mlade

Kantona Sarajevo na prepoznavanju značaja

i finansijskoj podršci ovog projekta.

Nargila, poznata i pod nazivom vodena

lula ili šiša, predstavlja vrstu duhanskog

proizvoda koji je posljednjih godina u

značajnoj upotrebi u BiH i zemljama u

okruženju. Posebno zabrinjava činjenica da

su korisnici nargila često mladi ljudi, učenici

osnovnih i srednjih škola.

DNK oštećenje predstavlja pouzdan

biomarker izloženosti različitim

genotoksinima, a metode koje omogućavaju

mjerenje oštećenja DNK molekule se široko

primjenjuju kako u biomonitoringu ljudskih

populacija tako i u kontrolisanim studijama

analize genotoksičnosti istraživanih agenasa

u in vitro uslovima. U normalnim fiziološkim

uslovima ćelije epitela bukalne sluznice i

oralni leukociti predstavljaju prvu barijeru

štetnim agensima i patogenima pri

njihovom prodiranju u respiratorni i

digestivni trakt.

U realizaciji projekta se koristilo

anketiranje kao metod evaluacije stepena

konzumiranja vodenih lula (nargila) kao i

mišljenja o efektima nargile na genetički

materijal. Anketiranje je obuhvatilo i pitanja

o spremnosti konzumenata nargile da izbace

ovu lošu naviku iz svog životnog stila.

Projektom je obuhvaćeno 44

dobrovoljnih donora uzorka pljuvačke.

Primjenjena je metoda alkalnog komet testa

kako bi se pratio nivo bazalnog DNK

oštećenja. Metoda je zasnovana na lizi

2020 Bilten, 10


ćelija, nakon što je suspenzija ćelija fiksirana

u agarozi na predmetnom staklu, da bi došlo

do odmotavanja DNK u alkalnim uslovima.

Elektroforeza na visokoj pH vrijednosti

rezultira strukturama koje liče na komete, a

koje se posmatraju na fluoroscentnom

mikroskopu. Intenzitet i dužina repa komete

u odnosu na glavu odražava stepen DNK

oštećenja.

Postavljeni su određeni kriteriji uključenja donora u studiju, kao što su starosna dob iznad 18

godina, ne konzumiranje cigareta i potpisan informirani pristanak. Prije uzimanja uzorka,

učesnicima je objašnjen postupak i svrha istraživanja, a na osnovu ispunjenih anketa i potpisanih

informiranih pristanaka, utvrđeno je sljedeće:

13 ispitanika je muškog spola (30%) i 31 ženskog spola (70%), u starosnoj dobi od 18 – 29

godina. Najveći broj učesnika je bio u dobi od 22 - 23 godine (38%).

Ispitivana grupa se sastojala od 22 osobe koje konzumiraju nargilu, dok su 22 osobe koje

ne konzumiraju nargilu predstavljale kontrolnu grupu.

Najveći broj učesnika koji su samo probali nargilu i/ili je i sada konzumiraju su prvi put to

učinili u dobi od 15-16 godina (64%), dok je njih 4% probalo u dobi od 14 godina ili manje,

što je prikazano na grafikonu 1.

Grafikon 1: Dob u kojoj su konzumenti prvi put probali nargilu

Trenutno 73% konzumira nargilu najmanje jednom sedmično, 18% najmanje jednom

mjesečno dok 5% najmanje jednom dnevno.

Najveći broj ispitanika (36%) konzumira nargilu s tom učestalošću 4 godine i duže. Medijan

za dužinu perioda konzumacije je 3,5 godine.

Bilten, 10 2020


Na pitanje “Koliko nargila ste konzumirali u zadnjih mjesec dana? najveći broj (27%) je

odgovorio 6-9 nargila, dok je 14% odgovorilo da su konzumirali više od 21, što je prikazano

u grafikonu 2.

Grafikon 2: Odgovor učesnika na pitanje o broju konzumiranih nargila u zadnjih mjesec dana

Svi učesnici uglavnom konzumiraju nargilu u nargila barovima, a rijetko kući (36%).

51% je odgovorilo da je njihovih 5 bliskih prijatelja probalo konzumirati nargilu.

Na pitanje „Da li udišete dim dok konzumirate nargilu?“ 59% je odgovorilo potvrdno.

Nijedan od učesnika ispitivane skupine ne konzumira alkohol uz nargilu i ne konzumira

nargilu sa porodicom.

Na pitanja o prestanku konzumiranja nargile, odgovori učesnika su predstavljeni u

grafikonima 3. i 4.

Grafikon 3 i 4: Stav ispitanika na pitanja o prestanku konzumiranja nargile

2020 Bilten, 10


Mišljenje učesnika o štetnosti konzumiranja nargile na organizam u odnosu na

konzumiranje cigareta, kao i da li smatraju da nargila uzrokuje ovisnost je prikazano na

grafikonima 5 - 8.

Grafikon 5: Komparativni prikaz mišljenja konzumenata nargile i nekonzumenata o uzrokovanju ovisnosti

Grafikon 6: Komparativni prikaz mišljenja konzumenata nargile i nekonzumenata o utjecaju nargile na

razvoj kancera

Bilten, 10 2020


Grafikon 7: Komparativni prikaz mišljenja konzumenata nargile i nekonzumenata o štetnosti na fetus

Grafikon 8: Komparativni prikaz mišljenja konzumenata nargile i nekonzumenata o štetnosti pasivnog

konzumiranja nargile

Mišljenje učesnika o sadržaju nikotina i katrana u nargilama u odnosu na cigarete je prikazano na

grafikonima 9 i 10, gdje je utvrđeno da većina konzumenata smatra da nargila sadrži manje

nikotina (59%) i katrana (50%).

2020 Bilten, 10


Grafikon 9: Komparativni prikaz mišljenja konzumenata i nekonzumenata nargile o udjelu nikotina u

nargilama

Grafikon 10: Komparativni prikaz mišljenja konzumenata i nekonzumenata nargile o udjelu katrana u

nargilama

Na pitanje „Ukoliko konzument cigareta zamijeni cigarete sa nargilom, koliko će smanjiti rizik

koji je povezan sa korištenjem duhanskih proizvoda?” 51% smatra bez smanjenja rizika, a 40%

misli da je mali procenat smanjenja rizika (grafikon 11).

Bilten, 10 2020


Grafikon 11: Mišljenje konzumenata i nekonzumenata nargile o smanjenju rizika povezanog sa

korištenjem duhanskih proizvoda

Rezultati analiza stepena oštećenja DNK kod konzumenata nargile i kontrola ukazuju da

prosječan nivo oštećenja DNK izražen kao intenzitet repa posmatranih kometa (tail intensity –

TI) u skupini konzumenata nargile iznosi 1.118±0.19 dok u kontrolnoj skupini iznosi 0.873±0.08

(Grafikon 12).

Grafikon 12: Nivo evidentiranih genetičkih oštećenja kod kontrolnih ispitanika i konzumenata nargile

2020 Bilten, 10


Navedeni podaci pokazuju da učestalo

konzumiranje nargile predstavlja ozbiljnu

prijetnju za genetički materijal

konzumenata. Detaljna statistička obrada

prikupljenih podataka i rezultata će u

svakom slučaju dati više informacija o

stepenu koreliranosti konzumiranja nargile i

oštećenja genetičkog materijala u

limfocitima izolovanim iz pljuvačke

konzumenata nargile.

Ohrabrujući zaključak ovog projekta je

činjenica da je veliki broj ispitanika mišljenja

da bi lahko mogao da se odrekne ovog

„užitka“, pri čemu smo sigurni da na tu

odluku značajno može utjecati i

sagledavanje svih njenih „prijetnji“, a

posebno utjecaja na nasljedni materijal.

Bilten, 10 2020


Najave konferencija

Pripremila: mr. Maida Hadžić, viša stručna saradnica

ICAEB 2020: 14. International Conference on Adaptation and Evolutionary Biology

July 20-21, 2020 Paris, France

Web: https://waset.org/adaptation-and-evolutionary-biology-conference-in-july-2020-in-paris

European Human Genetics Virtual Conference ESHG 2020.2 - Live in Your Living Room

June 6-9, 2020

Web: https://2020.eshg.org

12th World Congress and Expo on Stem Cell Research

July 15-16, 2020 Webinar Amalgamation of innovations in Stem Cell Research

Web: https://stemcell.conferenceseries.com

25th World Biotechnology Congress

July 15-16, 2020 Webinar Innovative Risings in Biotechnology and Novel Drug Discovery modalities to combat the

pandemic: Covid-19

Web: https://world.biotechnologycongress.com

https://waset.org/adaptation-and-evolutionary-biology-conference-in-july-2020-in-paris

https://2020.eshg.org/

https://stemcell.conferenceseries.com/

https://world.biotechnologycongress.com/

2020 Bilten, 10


14th International Conference on Genomics & Pharmacogenomics

September 21-22, 2020 Webinar

Web: https://genome.conferenceseries.com

ICLBS 2020: 14. International Conference on Life and Biomedical Sciences

August 06-07, 2020 Amsterdam, Netherlands

Web: https://waset.org/life-and-biomedical-sciences-conference-in-august-2020-in-amsterdam

Cellular Therapies, Cancer, Stem Cells and Bio Medical Engineering

July 17, 2020 Webinar New innovations in Cellular Therapies, Stem Cells & Bio Medical Engineering

Web: https://cellulartherapies.conferenceseries.com

ICSGGE 2020: 14. International Conference on Statistical Genetics and Genetic Epidemiology

August 13-14, 2020 Venice, Italy

Web: https://waset.org/statistical-genetics-and-genetic-epidemiology-conference-in-august-2020-in-venice

ICEGDGV 2020: 14. International Conference on Evolution, Genetic Drift and Genetic Variation

August 19-20, 2020 Budapest, Hungary

Web: https://waset.org/evolution-genetic-drift-and-genetic-variation-conference-in-august-2020-in-budapest

https://genome.conferenceseries.com/

https://waset.org/life-and-biomedical-sciences-conference-in-august-2020-in-amsterdam

https://cellulartherapies.conferenceseries.com/

https://waset.org/statistical-genetics-and-genetic-epidemiology-conference-in-august-2020-in-venice

https://waset.org/evolution-genetic-drift-and-genetic-variation-conference-in-august-2020-in-budapest

Bilten, 10 2020


14th International Conference on Genetic Disorders and Gene Therapy

November 25-26, 2020 London, UK

Web: https://genetics.insightconferences.com

6th Edition of Online Conference on Plant Genomics, Horticulture and Engineering

Theme: Safety measures for Covid-19 on Plant Genomics

June 08-09, 2020 ONLINE EVENT

Web: https://plantgenomics.euroscicon.com

22nd Euro-Global Summit on Toxicology and Applied Pharmacology

July 15-16, 2020 Webinar Exploring the Novel Technologies and Safety Approach in Toxicology and Applied Pharmacology

Web: https://europe.toxicologyconferences.com

https://genetics.insightconferences.com/

https://plantgenomics.euroscicon.com/

https://europe.toxicologyconferences.com/

Documents

Bilten, 10 - GENuBiHSimulacije i predikcije predstavljaju snažan alat za istraživače koji su uključeni u evolucijsku i demografsku biologiju. Generalno gledajući ova tri pristupa