Данио рерио в качестве модели для оценки тератогенных потенциал Нитрит

Тератогенеза это процесс, который разрушает нормальное развитие эмбриона или плода, вызывая постоянные структурные и функциональные аномалии, задержку роста, или выкидыш в тяжелых случаях ^1. Это может быть вызвано определенных природных веществ (тератогенами), которые препятствуют эмбрионального развития несколькими способами ^2. В период внутриутробного развития человека, общая тератогены таких как радиация, инфекционные агенты, токсичные металлы и органических химических веществ, как сообщалось, вызывают дефекты в epicanthic складок (кожной складки в верхней крышке глаза) и клинодактилия (изогнутый палец или) через морфогенетических ошибок ^1.

Понимание молекулярного механизма тератогенеза является первым шагом на пути к разработке лечения и профилактики. Несколько позвоночных модели, такие как Африканский когтистые лягушки (Xenopus Laevis) и данио (Danio rerio) были использованы для определения молекулярных путей, пострадавших от teratogens. Предыдущие исследования использовали данио в качестве модели для эпидемиологии, токсикологии и тератогенеза ^3-7. Scholz и др. считается данио как «золотой стандарт» для оценки воздействия на окружающую токсичности. Это связано, в частности, к прозрачности данио эмбриона, что позволяет исследователям визуализировать дефект с развитием, как это происходит ^8. Примерно 70% человеческих генов имеют ортологи у рыбок данио, делая данио желаемый модель позвоночных для изучения человеческие пороки ^9.

Некоторые эпидемиологические исследования показали, что нитраты и нитриты, обычно присутствующие в сельскохозяйственных продуктах и воде, которые связаны с врожденными дефектами или самопроизвольных абортов ^10,11, в то время как другие исследования не поддерживают эту ассоциацию ^12. Нитраты _{(NO 3} ^-) и нитрит (NO ₂ ^-) естественным образом присутствуют в почве и воде. Они являются источником азота для растений и являются частью пitrogen цикл ^13. Такие продукты, как зеленые бобы, морковь, кабачки, шпинат, и свеклы из хозяйств, которые используют удобрения с высоким содержанием нитратов значительно увеличены уровни нитратов и нитритов ^7. Молоко от коров, которых кормили продуктов с высоким содержанием нитратов и рыб в высокой нитрата воды (в основном из стока почвы ³⁰⁾ может привести к людям, потребляющих большое количество нитратов и нитритов ^14. Нитраты и нитриты, также широко используется при консервировании пищи, что резко увеличивает количество попадает в организм человека ^12.

Оптимальные уровни нитратов и нитритов играть фундаментальную роль в физиологических процессах, таких как сосудистой гомеостаза и функции, нейротрансмиссии и иммунологических механизмов защиты хозяина ^13-15. Тем не менее, воздействие высоких уровней нитратов и нитритов может привести к неблагоприятным последствиям, особенно у младенцев и детей ^16. Заглатывании нитрат далее превращают в нитрит в ротовой полости микрофлорой и в гое желудочно-кишечного тракта кишечной микрофлоры ^17.

Нитрат ставит младенцев в высоком риске развития синдрома синего младенца путем окисления гемоглобина в метгемоглобин, ухудшая гемоглобин из его переносить кислород способность ^18. Это приводит к синему цвету кожи, который простирается до периферических тканях в более тяжелых случаях. Ингибированная оксигенации тканей приводит к другим симптомам, наиболее сильно приводит к коме и смерти ^19,20. Подобные симптомы наблюдаются у младенцев и взрослых при более высоких концентрациях нитрата ^21. Повышенные уровни метгемоглобина у взрослых из-за нитрита отравление приводит к цианоз, головная боль, расстройства дыхания ^{31 и} смерть, если не лечить из-за осложнений, связанных с жизненно тканевой гипоксии ^32,33.

Нитрат попадает на более высоких уровнях также может привести к различным осложнениям. детского диабета, рецидивирующий понос, и рецидивирующие инфекции дыхательных путейу детей были связаны с высокой нитрата впускного ^11,17,22. Хроническое воздействие на высокий уровень нитрата связано с мочеиспусканием и селезенки кровоизлияния. Острое воздействие высоких доз нитратов с может привести к широкому спектру заболеваний, как боль в животе, мышечной слабости, крови в стуле и моче, обмороки и смерти ^11. Пренатальное воздействие нитрата при высоких уровнях была связана с нервной трубки и опорно-двигательного дефекта ^11.

Недавний отчет показал, что лечение эмбрионов данио с нитритом привело к желточного мешка отек, черепно-лицевых и осевые пороки, и плавать noninflation мочевого пузыря ^5. В данном исследовании мы демонстрируем способ лечения эмбрионов данио с нитратов и нитритов, чтобы определить их тератогенным потенциалом. Эмбрионы подвергали воздействию нитрита при различных концентрациях и различных промежутков времени. Этанол использовали в качестве положительного контроля, поскольку она является установленным тератогенным ^23. Оур метод показал, что оба высокие концентрации и длительное время экспозиции до нитрита были вредны для выживания и повлекли за собой различные фенотипы, начиная от легкой (отек) и тяжелых (брутто пороков развития). Таким образом, данио является полезной моделью для непосредственного изучения потенциальных тератогенных эффектов нитратов и нитритов на эмбрионах дополнить эпидемиологические исследования.