Frekvence mikrojader měřená s využitím automatické obrazové

Frekvence mikrojader měřená s využitím automatické obrazové

5-6/2009
OCHRANAOVZDUSI
FREKVENCE
MIKROJADER
MERENAS WUZITIM AUTOMATICKE
oBRAzovE
ANALVzy
zNEir5rErui
JAKoBToMARKER
ovzouii
Andrea R6ssnerovS,
Milada 5pdtov6, PavelRcSssner,
Ivo Solansk!,Radiml. Sr6m, [email protected]
lstav experiment1lnimediciny
nV en,v.v.i., Praha
ABSTRAKT
Vliv znedi5tdn6ho
nafrekvencimikrojaderbylstudov6n
ovzduSi
v Praze v listopadu2006 u skupinyiididti autobusria administrativnich
pracowikria d6lepakv fnoru a kvdtnu2007u mdsts\fchstr6Znikri.
Zv!'(en€hladinyk-PAUv ovzdu5imdlyVlivna zqf5enifrekvencemikrojader,kter6bylaanalyzov6na
ve sledovaqfch
skupin6chs vyrZitim
automatick6obrazov6,analyzy.
KliCovdslova:Automatick6
obrazov6
ana$za,benzo[a]pyren,karcinogennipolycyklick6
aromatick6
uhlovodilcy,
environment6lni
expozice,
mikroi6dra
MtcRoNUCLEt
FREQUENCY
MEASURED
BYAUTOMATEDIMAGEANALYSIS
AS A BIOMARKER
EXPOSURE
OFAIRPOLLUTION
Theimpactof air pollutionon thefrequency0f micronucleiwasstudied
in hague in thegroupof busdriversandadministrativeworkersin November2006and in citypolicemenin FebruaryandMay 2007.Higher
air pollution by c-PAHsincreasedthefrequencyof micronucleimeasuredbyautomatedimageanalysisin themonitoredgroups.
Key words Autlmated imageanalysis,benzo[a]pyrene,
carcinogenic
polycyclicaromatichydrocarbons,
environmental
exposure,mitonuclei
tit vysok6podtybundkprozisk6nistatistickyqfznamnlichdat.
je podrobndvyhodnocePii konvendnicytogenetick6
analyze
populaceje
Vliv znedi5tdni
ovzdu5inazdravotnistav
hodnocen no 100(pii hodnoceni
skupin),resp.200metafdzi(proindivipodrobnd
s ryuiivdnim cel6iady biomarkerri.
Vliznamnouskupinutvoff du6lnihodnoceni),
FISHmetodika
sevCRzamdiila
tzv.biomarkerydasndho
ridinku,kter6umoZfrujiodhadovatri- na sledovdnizmEnna chromozomech
7 a 4 u 1000metafilzi
pied a analyzamikrojaderse obvykleprov6diu 1000dvoujaderzikovznikuzejm6nan6doror{ich
onemocndni
aZdesetileti
jejichrozvojem.Do t6toskupinypatii vy5etiovaci
metodikyza- nlichbundk.
mdien6piedev5im
nastudiumchromozomov.ich
aberaci,kter€ Vzhledem
kezmindn6pracnostisejiZiadu let objevujisnahy
posunubylov poseshodndzamdiujinacytogenetickou
analyzulids\ich perifer- o automatizaci
tdchtoanalfz.Vlfznamn6ho
nichl5rmfocytti.
slednidobddosaZeno
u analyrymikrojader.Tlto trendymaji
piedev5imkonvendniryto- koienyjiZv roce1982,kdyHuttera StiihrprovedliautomaticOd konce70.Iet sev eR rtyuZivala
genetickdanalyza,zam5ienilzejmlnana studiumnestabilnich kouanallizusvyuZitimpnitokov6hocytometru[6]. DalSisnachromozom6lnich
aberaci(chromozornich
a chromatidou.ich hy sepak zamdiilyna obrazovouanalyzu[7-10]. Souhrnnd
zlomt), a to hlavndk hodnocenivlivu genotoxiclc.ich
l6tek lzev5akiici, Let5rtosyst6my,zamltenl na vyhled6v6nidvoujadern;ichbundks mikroj6drya beznich,bylyzatiLeny
probl6u profesion6lnd
exponovanlich
osob[1].
S dal5imrozvojemmetodikysezatalaod poloviny90.let pou- mems nizkouridinnostivyhled6vanlich
objektria identifikaci
(FISH),kter6umoZ- drobnfchmikrojader.Piedev5improto zristdvalomanu6lni
i:ivattzv.fluorescendni
in situhybridizace
nilavyhodnocovat
stabilnichromozom6lni
aberace,
kter6jsou hodnoceni
dominantni.
poditadoqichsoftwarridovolilovznik
z hlediskarozvojen6doroqfchonemocndni
mnohemzAvaLnEy Dal5izdokonalov6ni
5i. Do t6to skupinypatii jak jednosmdrn6,
tak i obousmdrnd, pokrodilejSich
systdmtpro automatickou
obrazovouanalfnebolireciprok6translokac
e, ti z{vai,ndj5iinzerce,popiipadd zu.V soudasnd
dobdjsouve svdtdtestov6ny
dvanov6syst6aZkomplexnipiestavby.
Thtometodaseukfzalavhodn6a do- my. Prvnibyl piedstaven
v roce2004firmou MetaSystems
piedev5im
profluorescendstatednd
citliv6vedlehodnocenivlivu profesion6lnich
expozic [11] ajehovyuZitibylonavrZeno
i k hodnoceni
vlivuenvironment6lnich
nd barven6prepar|ty.Druhy syst6mod firmy Imstar,piedexpozicf2l.
TakikasoubdZnd
s rozvojemkonvendnicytogenetick6
anal!,ry stavenliv publikaciv roce2009 [12], se zamdiujenaopak
sevesvdtdzadalapoui:ivat
metodikaspojen6s anallizoumikro- na nefluorescendnd
barven€prepar|ty.Prvniprdces vyuZijader.Thbylanalids(ich perifernichlyrnfocytech
poprvdpouZi- tim automatick6obrazov! analfzy mikrojaderbyly zamltav roce1976[3],v CRpaknapi.vestudiizamdien6
narytoge- ieny hlavndna validacimetodya d6lepak na skupinyosob
netick6poSkozeni
u ddtia matekz Teplica Prachatic[4]. Jedn6 s n6doroqimonemocndnim
[13].V poslednidobdbylynovd
seo testovacimetoduzamdienounahodnocenidvoujaderqfch publikov6ny
dvdpr6ce,ukazujicimoinostpouZitiv biomonibundk,kter6vznikajivprfibdhu
kultivacejako
drisledekinhibicetorovacichstudiich1L4,1.51.
genetick6- V t6topr6cichcemeshrnoutqisledkyanallizymikrojaderv biocytokinezevlivem
cytochalasinu
B [5]. Pii po5kozeni
ho materi6luvznikajitzv. mikroj6dra,kter6signalizujizlomy monitorovacich
studiichziskan6s vyuiitim syst€muMetafer
nebo ztr Atychromozo
mfl.
v na5ilaboratoii.Jedndseo vyhodnoceni
frekvence
mikrojader
V5echnyzmindn€cytogenetick6
metodikyjsou spojenys po- vevztahuk znedi5tdn6mu
ovzdu5ive skupin6chiididriautobumdrndznadnoudasovou
pracovniktia mdsts(fchstr6Znikri
n6rodnosti
v prtbdhumikroskopic- si, administrativnich
Zijicich
pracujicich
k6hohodnoceni,kter6vyp\fii6z nutnostivyhled6vata hodno- a
v Praze.
UVOD
- 3 7-
s-6/2009
OCHRANAOVZDUSI
MATERALAMETODIKA
AutomatickS obrazovS analyzamikrojader
anallfzubylvyuZitautomatic(iskeProvlastnimikroskopickou
napojenli
novacisyst6mMetafer4, Ye"ze3.2.7(MetaSystems)
(obr.
1
na
3. strani
(Carl
Zeiss)
21
Imager
Axio
mikroskop
na
v Prazev roce2006a 2007.Sledovanlimi'
Studiebylaprovedena
pro
DAPI
barven6
filtrem
fluorescendnim
rybavenlf
ob6lky)
skupinamiv listopadu2006bylo 50 fididri mdstskdhromadprepaaZ
8
skenovat
moZnosti
s
stolkem
a
motorizovanlim
skla
pracovnikri.Prrimdrnlivdk
n6 dopravya 50 administrativnich
provedeno
bylo
bundk
dvoujaderqfch
Vyhledfvdni
r6tri.
[11].
fdastnikristudiebyl u iididrl 50 t 9 let a u administrativnich
100x. Vev5echvzorcichbylohodnoceno
zvdt5eni
osobybylyneku- pii celkov6m
pracovnikt50 t 11 let.V5echnyzridastndn6
(DB).
bundk
u skupiny56 mdst- 1000dvoujadernlich
v roce2007byloprovedeno
i6ci. Sledov6ni
objektribyl pouiit klasifik6tor
vyhled6vdni
strdZniktpracujicichv ulicichcentraPrahy.Skupinabyla ho automatick6
slc.ich
pajiZ
popsan;im
nastavenim
diive
s
verze3.5.I04
v rinoruav kvdtnu.Prtmdrnlivdkbyl MicroNuc,
opakovand
monitorov6na
mikros
objekty
vybran6
automaticky
V5echny
rametrt[15].
34t 6 let.Vt6to skupindbylo20kui6kria 36 nekui6kti.
vyplndndotazniko Zivotnimstyluazdra- j6drembylykontrolov6nya v piipaddpotiebybylaprovedena
Sevlemiridastnikybyl
objekttjsou
a hodnocenlich
votnimstavu.Informaceo kouienibylyddleovdienya upiesnd- korekce.Piikladyvyhleddvaqfch
byl vyj6dien
analyzy
Vlisledek
ny zmdienimhladinykotininuv modi.V5ichniridastnicipode- na obr. 2 na3. strandob6lky.
bundk
podet
na
tisic
dvoujadernlich
jako
prrimdrnli
mikrojader
deklarace
psaliinformovan;i
souhlasa mohlipodle2. helsinsk6
etickou (MN/1000D8).
kdykoliukonditfdast ve studii.Studiebylaschv6lena
v.v.i.
medicinyAVCR,
komisiUstavuexperiment6lni
Prolaboratomiana$zybyly odebr6nyrzorky krvea modi.Krev Konvenini cytogenetickSanalfza
byla odebir6nado zkumavekobsahujicichheparin.Vzorkybyly
konv roce2006bylanavicprovedena
prodalSizpracovfni. U skupinanalyzovanlfch
poodbdrudopravenydo
laboratoie
okamZiG
provebyla
Kultivacelymforytt
anal'ina.
vendnicytogenetick6
denave stejn6mm6diujako pii analyzemikrojader.Celkov6
Monitoring zneiiSt6niovzdu5i
dobakultivacebyla48hodinpii 37oC'Dvdhodinypiedkoncem
koncentraci
ovzdu5ibyl provedens ryuZitimperso- kultivacebyldokulturypiid6nkolchicino v.isledn6
Monitoringznedi5tdni
prepardtt
na stejbylo
a
kap6ni
pg/ml.
Zpracovilnikultury
0,5
fdastnika
pro
ziltllekal,ddho
osobni
zji5tdni
monitorri
ndlnich
jako
mikrojader.
principu
u
anal'.izy
(Versatil
Air
n6m
VAPS
pak
monitoru
d6le
stacion6rniho
studie,a
barveniprepar6tri5% roztokemGiemsaPonefluorescendnim
PollutionSampler).
provedeno
stovkypnmichmetafzi
hodnoceni
bylo
Romanovski
polyryklic\frn
karcinogennim
expozice
Persondlnimonitoring
x.
a chromatichromozomov6
byly
Hodnoceny
pii
1000
zvdt5eni
ridastni
proveden
v5ech
u
(k-PAU)
byl
aromatichfrnuhlovodikrim
Poikozeni
bylo
rTimdny.
popffpadd
i
chromozomov6
zlomy,
dov6
Monitohodin.
tedy48
po
dny,
celkem
kuvZdydva sobdn6sledujici
(%
B.),
nebo
AB.
jako
bundk
procento
aberantnich
pnimdru
vyj6dieno
pro
o
aerodynamick6m
filtry
sbdrd6stic
ry bylyvybaveny
zlomrinabunku(Z/B).
ana!ftak-PAU@enz[a] jakofrekvence
<2,5 pm(PMr,J.Kvantitativni
chemickd
nten,benzo[g,h,flpebenzo[k]fluora
fluoranten,
benzo[b]
antracen,
a in- M6ienihladin kotininu,vitamin0 a lipid0
(B[a]P),chrysen,
dibenzola,h]antracen
rylen,benzo[a]pyren
pomoci
fluorescendprovedena
HPLC
s
byla
denol1,2,3-cflpyren)
taALS LaboratoryGroup,ALS Hladinykotininuv modi,kter'.islouZijako markerexpozice
ni detekciv certifikovan6laboratofi
radioimunochemicky
stanoveny
byly
kouii,
b6kov6mu
[17].
s.r.o.,Praha(EN ISOCSNIEC17025).
CzechRepublic,
monitoringukvalityovzdu5ibylyzisk6- Osobys hladinoukotininuvy55ineZ500nglmgkreatininubyly
Vlisled(ystacion6rniho
imisnimonitoringeesk6ho povaLov6nyzaaktivnikui6ky.
ny z AIM eHnAU(automatizovanli
fstavu)ze stanicev WazeS-Smichov' StanovenivitaminriA, E a C v krevniplazmEbylo provedeno
hydrometeorologick6ho
pomociHPLC[18,19].
tunelem.
umistdn6nadStrahovsh.im
byly stanoveHladinytriglyceridta LDL a HDL cholesterolu
kitu
od Sigmy
komerdniho
s
vyuZitim
ny spektrofotometriclg
Kultivace lymfocytri pro analjrzu mikrojader
standardri.
avhodnfch
Kultivacepln6krve byla zapotatavZdydo 24hodin po odbdru
podlejiZ diive popsan6metodiky[16]. Kultivadnim€diumob- Statistickdanallfza
20%fetillnim
obohacen6
sahovaloRPMI 1640(Sevapharma)
programem
Microv'.foodtybylyprovedeny
telecims6rem(BiochromAG) a 1% phfiohaemaglutininem Zilkladnistatistick6
jednotliu
porovn6ni
mikrojader
hladin
Pro
2 kultury.Kul- softExcel2000@.
(BiochromAG). Pro kaLdyvzorekbylyzaloLeny
pii teplotd37oCcelkovd72hodin.Po44 ho- v-ichskupinbyl pouZitneparametric(iMann-WhitneyU-test
tivaceseprovdddla
anacytogenetick6
SPSS.Dataz konvendni
B (Sigma)tak, svyuiitim softr,varu
din6chbyl do kaZd6kulturypiiddnrytochalasin
t-testem.
analyzovilna
byla
byla5 pg/ml [5]. Poukondenikultivace llizys norm6lnimrozddlenim
koncentrace
ie v.islednd
a postupnlirn
centrifugaci
Opakovanou
bylykulturyzpracovdny.
roztokuKCI (0,075M), fixadniho Wsuorcr
prisobenimhypotonick6ho
kter6byla
roztokua metanolubylaziskinabunddn6suspenze,
odchylky(prrimdrya smdrodatn6
pii pokojov€ ZilkJadnicharakteristilcy
Sklabylasu$ena
k piipravdprepar6tfl.
ihnedpouZita
analyzou SD) studovaqfchpopulaciz hlediskahladinkotininu,vitamiteplotddo druh6hodnea piedvlastnimikroskopickou
jsou shrnuty
a triglyceridfl
nuA, C, E, LDL a HDL cholesterolu
barvenaDAPI.
Studovan6skupiny
-38-
OCHRANAOVZDUSI
5-6/2009
(pr0m6r+ sm6rodatn5
populaci
odchylka)
studovanych
Tab.1: Charakteristiky
Kvdten2007
Onor2007
Listopad2006 Listooad2006
M52
MS1
ADM
BUS
p
(N = s0)
(N=s0)
N:s6)
N=56)
+ 66,00 35.00
t 1658.00"
r 941.00" 876.00
t 101.00 = 0,18 518.00
31,00
Kotinin (nslme kreatininu)
=
0
,
7
6
+ 0,50
(umol/l)
3,09
3,43
t
0,80
3 , 8 1 r3 , 6 1
3.26!0.72
VitaminA
=
(umol/l)
59.10!24.90
0,48 71,94!20,56
t 18,40
82,40t21.10 83,70
VitaminC
26.84!8.0r
29.30
r 30.90 30,90t12,20 = 0,87 27,93+7,28
VitaminE (umol/l)
(mmol/l)
3.17!0.64
3,20+0,60
3.62!0.74
3.33!0.67 = 0,06
LDL cholesterol
(mmol/l)
1,36!0,2r
1..35!0.24
1,53!0,23 < 0,05
t,4l!0,I9
HDL cholesterol
t.34t0.96
1,51r1,00
1..90t1..49 =0.22
1,90r 0,83
Tlielvceridy(mmol/l)
p
= 0,55
< 0,05
< 0.01
=0,51
:0,96
= 0.90
:0.20
N - poiet osobveskupind,BUS - iidiii autobusti,ADM - administrativnipracovnfci,MSl a MS2 - mdstfti strdinici,
ohodnotazahrnujekuidl<yi nekuidl<y
a B[a]P(prrim6r+ smdrodatnS
stacionSrni
monitoringk-PAU
v tabulce1.Vlisledkymdienihladinko- Tab.2: Person5lnia
pro
skupiny
sledovan6
odchylka)
tininu v modipotvrzuji,Zev piipaddiimonitoring
Person6lni
monitoring
Stacion6rni
Skupina
praObdobi
didt autobustia administrativnich
(nslm3)
(nelmi)
(nglm3)
BlalP(nglm3)
k-PAU
k-PAU
BlalP
covnikt sejedn6 o nekui6ky.U mdst5 , 4 8 1 4 , 1 9 r,04!0,76 10,76t5,02 L,35+0,71
Listopad2006 BUS
s(ich str6Zniktjeuvedenfdaj vidy pro
ADM
3,99tt,77 0,75t 0,36 r0,76t5,02 r.35+0.71
celouskupinu.Hladinykotininuv mo2,37+ t,47
6,1.5!4,22 1,04+0,76 18,56+ll,l9
Unor2007
MS1
di pro podskupinykuidkfi a nekui6kt
2,94t0.86 0 , 2 2 ! 0 , 1 6
2.r7!3.66
0.24!0.54
v poiadi tnor 2007,kvdten2007 byly
Kvdten2007 M52
n6sledujici:
1364! 7746a 2336! 2006 BUS - lidiii autobusfr,ADM - administrativnI pracovnici, M S1 a M S2 - mdstitf strdinf ci
ng/mgkreatininuu kui6kti a 48 t205
bun6k
na 1000dvoujadernfch
mikrojader
a 23 ! 48 ng/mgkreatininuu nekui6kt.HladinyLDL a HDL Tab.3: Frekvence
odchylka)
a triglyceridribyly ve v5echskupinhchpievAi:nd (prrim6r+ sm6rodatn5
cholesterolu
MN/IOOO
DB
Skuoina-podskunina N
str6Zniktbylazji5tdnastatis- Obdobi
vyrovnan6.
U skupinymdstslcych
)U
8,48+3,17^
hladinavitaminfiAa
C prokvdten2007 Listooad2006 BUS
tickyr4@namnd
sniZen6
50
5,92+2,82
ADM
v porovnfnisrinorem2007.
7 7)+7 4)^
a stacion6rniho fnor2007
56
V tabulce2je piehledqisledkfiperson6lniho
MS1 -v5ichni
skupiny.NejniZ5i
20
7,33+2,92"
monitoringuk-PAUa B[a]P pro sledovan6
MS1K - kuidci
person6lnim
kte4iukamonitoringem,
hladinaB[a]PzjiStdn6
36
7,3tt3,72"
MSlN -nekui6ci
osob,bylau skupinymdst- Kvdten2007 MS2 -viichni
zujeskutednou
expozicijednotliqich
4.67!2.92
56
pras(1ichstrfinikri v kvdtnu2007,dflleu administrativnich
20
4.77!3.29
MS2K - kuidci
str6Znikri
covniki a shodn6paku iididti autobusfia mdstslqich
4,61t2,7r
nekui6ci
36
MS2N
k-PAUa B[a]P
koncentraci
v fnoru 2007.ZmEny
sledovanlich
bundk,
mikroja.der
na1000dvoujademlch
MN/1000DB- frekvence
BUS- fidiiiautobusri,ADM
v prtbdhujednotliqfchmdsicrirokt 2006a2007ziskanychze N -pdetosobveskupind,
pracovnici,
MS1aM52- mdstitistrdinfci,"p< 0,001
monitoringuv lokalitdPraha5-Smichovsvyzna- administratiwti
staciondrniho
(BUS
MS1
MS2,
MSLK& MS2K,MSLN& MS2N)
&ADM,
&
obdobijsoupatrn6z obr6zku3 na 3. stradenimsledovanlich
ni obrillcy.Namdien6hladinyjsou v souladus dlouhodobllhm
6 anal'fzy
Tab. 4: Vfsledky konvenini cytogenetick
pozorov6nim
republice.
variabilitou
v Cesk6
a sez6nni
(pr0mdr+ sm6rodatn5
proskupinysledovan6
odchylka)
Piehledprimdrnlichhodnotfrekvencimikrojaderpro v5ech- v listopadu
2006
ny sledovan6
skupiny,stejn6tak jako pro podskupinykui6p
ADM
BUS
je shrnutv tabulce3.
kt a nekuidkfiu mdstsh.fch
str6Znikri,
--o ?)
r,l2
1,,52+
1,30+1,,04
%AB.
B.
Mann-WhitneyU-testu ukilzaVfsledky neparametrick6ho
=0,69
+
+
0,017 0,014
0,016 0,013
ly signifikantndvy55ihladinymikrojaderu iididti autobusri Z/B
- zlomyna buitku,
procento
Z/B
%
AB.
B.
aberantnlch
bundk;
jako
pracovniky,
stejndtak
ve srovndnis administrativnimi
pracovnfci
v f noru 2007v porovn6- BUS fidiii autobusft,ADM administrativni
u mdsts(ichstrdZnikrisledovan;ich
o 3 mdsicepozddjivkvdtnu2007
ni s hodnotounamdienou
projednotlivesku- DISKUZE
(p < 0,001).Prrimdrn6
hladinymikrojader
piny a koncentrace
monitoringujsou
B[a]P z person6lniho
na obriizku 4na3. strani ob6lky,kde hezentovan6studiebyla zamdienana zji5tdnimoZnostivyuznhzorndny
soudasnd
lze pozorovatzvy5ov6nipo5kozenigenetickdhomateri6lu Ziti automatick€obrazov6analyzymikrojadervevztahuk movlivvdkuna hladinumikroja- nitoringuvlivu expozicerfiznlfmd6vk6mk-PAU,piedeviim
v z6vislosti
nad6vcea soudasnd
U d6stistudiez listopadu
zunora2007a iididi auto- pak B[a]P na lids(i organismus.
deru skupinmdsts\ichstrdZnikri
2006 bylo provedenoporovnSnis qisledkyz konvendnicybusripii stejn6expoziciB[a]P
Cytogenetick
6 analyzaprovdddn6u skupinmonitorovan;ich togenetick6analyry.Navicbyl studov6nvliv kouieni a vdku
v listopadu2006bylanavicroziiiena o konvendnicytogene- nafrekvencemikrojader.
tickouanallizu.Vlfsledkyshrnutdv tabulce4 neukhzalyroz- Studie vyuiivajici automatickouobrazovouanalyzujsou
manu6lparametrri. v soudasn6
dobdv pomdruke studiimvyui,ivajicim
dilymeziskupinamianiv jednomzesledovanlfch
-39 -
5-6/2009
OCHRANAOVZDUSI
Pokud
mikrojaderrelativndm6lozastoupen€.
nim hodnoceni
dvaautomaticje n6mznilmo,bylyvposlednidobdtestovdny
k6 syst6my172,131,alepouzeVargovastudiepouiilajak stejbarvenis vyuZitimDAPI,
n;i syst6m,tak stejn6fluorescendni
jakona$estudie.Tentodruhbarvenizdebyltak6navrienjako
vhodndj5i,nebof minimalizujeprobl6my,kter6 vznikaji pii
barev,
hodnocenimikrojaderpo pouZitinefluorescendnich
Vdt5inastudiiproveden6
rovndZcytoplasma.
kdyje obarvena
s timto syst6memporovndv6osobys nddoroqimonemocndnim se zdravymi[20-22]. Koncemroku 2008 se objevila
zminkao pouZitistejn6hosyst6muv biomonitorovacistudii
k barv Belgii[14],av5akautoiineuvedlii'6dn| podrobnosti
piistroje,kter6m6vliv na ziskanastaveni
veni,di celkov6mu
n1fqisledek.TytoparametryjsoupodrobnduvedenyveVargostudiiz roku 2009
vd studii[13] a rovndZv biomonitorovaci
v tomtosouboru.
pouZito
nastavenijako
identick6
kdeje
[15],
je moZn6porovVzhledemk novEmupiistupuk hodnoceni
n6vat qisledky tlikajici se hodnocenifrekvencemikrojader
kouienidivdkuzatimpouzesrnisledky
vevztahukeznedi5t6ni,
z manu6lnichanal!2.
zji5tdnd
mikrojader,
Z na5ichqfsledktjepatrn6,Zefrekvence
pii automatickdobrazov6analyze,jsouovlivndnyzrni5enou
uv6ddnlimB[a]P.Metohladinouk-PAUreprezentovanlich
dika testovan6pro zji5tdn6person6lniexpozicev rozmezi
citlivost
0,24-1,04 ng B[c]P na m3prok6zaladostatednou
jsou
v.isledky
pro
Ziskan6
dfivlcy.
t5rto
aplikace
a vhodnost
vliv
environmenpracemi,
kter6
ukazuji
v souladus diivdjSimi
genetick6ho
materi6lu[23,24].
t6lnichexpozicna po5kozeni
pro
profesiondlnd
exponopublikov6ny
ztwErybyly
Podobn6
posledza
shromfZddnych
dat
Vysledky
van6osoby125,261.
mikrojader
hladinu
na
zqi5enou
nich 25let rovndZukazuji
u ddtil27l'
ovzduiipiedevSim
vevztahukeznedi5tdn6mu
u skupin
expozice
ho ryhodnocenivlivu environmentfllni
pracovnikt
navic
byla
iididri autobusfia administrativnich
vz6jemnd
pouLitakonvendnicytogenetick6analyza,s cilem
porovnatcitlivostobou aplikovanfchmetodik.Konvendni
cytogenetick6analyzaje dlouhodobdosvddden6metodika
genetickEho
materi6luu profesiopro hodnocenipo5kozeni
osob[1, 28].Jejivlsledlq ukfnaly,te je
n6lndexponovanfch
rizikavznikunfdorov.ich
i vhodnoumetodikouk hodnoceni
onemocndnil29l.V roce2002bylapublikov6nastudie,kter6
na zfkladEanalyzypo5kozeniu skupiny3402 ddli navrhuje
ovzdu5i[30]. Dal5i
aplikacimetodikyve vztahuk znedi5tdni
studieuk6zaly,i,e pii niZ5impodtuvyietiovanlichosobje tato
metodacitliv6pouzeprovy55ihladinyk-PAU[31].Porovndni
s metodouFISHukAzalorovndZniZ5icitlivostpii hodnoceni
mallichsouborri[2], stejndjako porovndnis na5imiqisledky
ana$zymikrojader.
strfZnikt byla navrZenatak, i'e umoZnila
Skupinamdstslcych
porovn6nimezikuidkya nekui6ky.Z na5ichqisledkrivyplyv6,
Le nenirczdil mezitdmito skupinami. Na zikladl piedchozich
analyzl32l je moZn6odek6vatn6rustfrekvencemikrojader
pouzeu silnlichkuidkri(osobykouiici30a vicecigaretzaden),
ti v5aknebylizahrnutidona5istudie.
mikrojader[33- 35].
Z literaturyjezndmvlivvdkunaf rekvence
Tentotrendje patrnyi z na5ichqisledkri,zejm€napakzporovstrfZnikriodebiranlichv rinoru 2007
n6ni skupinmdstslc.ich
je
pii vdkov6mrozdilumeziskupinami
kde
iididfl
autobusti,
a
B[a]Ppatrnfrozdil
expozici
piibliZnd16leta stejn6person6lni
mikrojader.
vefrekvenci
je urditdzji5tdnizvy1en6,
frekvencemikrojader
Pozoruhodn€
pii persondlni
expozici1ngBIa]P/ m3,
v perifernichlymfocytech
coi,p otvrzuje,t e i pii t6to relativndnizk€,zAtEi:idoch6zi k pogenetick6ho
materi6lus moZnlirnizdravotnimidtsledSkozeni
ky prozdravotnistavpopulace.
SOUHRN
zatimnejvdt5isoubor212 osob,u nichZ
Thtopr6ceanalyzuje
frekvencemikrojaderve vztahuke znedi5tdni
bylahodnocena
ovzdu5iziskanlfchs vyuZitimautomatick6obrazovlanalyry.
citlivostmetodikypro biomoVf sledkyukazujinadostatednou
k-PAUmdlyqiznamnlivliv
hladiny
nitorovacistudie.Zv.i5en6
v hodnocenipiineslat6Z
Automatizace
na hladinymikrojader.
podtu
bundkvdal5ichstudiich,
hodnocenlich
roz5iieni
moZnost
piesndj
v
Sichdat porovn6nis moZnostmi
a tim ry chl€zisk6v6ni
hodnoceni.
manudlniho
Poddkovdni
sfinaninf podporouMinisterstvaiivotn[Studiebylaprovedena
hoprostiediCR(grantSP/1b3/8/08)aAkademievddCR(granty 1QS500390506 aAVOZ 50390512).
LITERATURA
analysis
Z.: Cytogenetic
P, Smerhovsky,
t1] Sram,R. J.,Rossneq
Mutat'Res.566'
Republic'
healthintheCzech
andoccupational
2004,s.21-48.
P,Lnenickova,
A.,Rossner,
O.,Rossnerova,
R.J.,Beskid,
Sram,
t2]
expoB.lEnvironmental
I', Binkova,
A., Solanslcy,
2., Milcova,
inhydrocarbons'the
polyryclic
aromatic
sureto carcinogenic
Lett.172,
byFISH.Toxicol'
analysis
of cytogenetic
terpretation
2007,s.12-20.
of micronuclei
J.A.:Theproduction
P I.,Heddle,
Countryman,
t3]
of human
cultures
in irradiated
aberrations
fromchromosome
Mutat.Res.41,1976,s.321- 332.
lymphorytes.
J' C',Plas,
J.H', Kleinjans,
P,Petersen,
M.,Vinzents,
l4l Pedersen,
O',Sram,
P,Beskid,
M.,RtissneE
M.,Distal,
G.,Kirsch-Volders,
inchildren
effects
L. E.:Cytogenetic
R.J.,Merlo,D.R,Knudsen,
bythefrequency
assessed
to airpollution
exposed
andmothers
(FISH):
hybridization
in
situ
fluorescence
and
micronuclei
of
Mutat.
Res.
608,
Republic.
pilot
Czech
in
the
study
family
a
s.
Il2-t20.
2006,
in lyrnof micronuclei
A. A.:Measurement
M.,Morley,
t5] Fenech,
s.29-36.
phorytes.
Mutat.Res.L47,1985,
miinduced
ofmutagen
K.J.,Stohr,M.:Rapiddetection
t6] Hutter,
75,
Histochemistry
by
flow
cytometry.
erythrocytes
cronucleated
1982,
s.353-362.
ofthe
state
M.T, Ploem'
J.S.:Thepresent
A. D.,vanWelie,
l7l Thtes,
Biol.
Int.
J.
Radiat'
for
lymphogtes.
test
micronucleus
automated
s.813-825.
58.1990.
M.:
A.,Kirsch-Volders,
P,Deleeneq
P,vanHummelen,
t8] Castelain,
lymbinucleated
blocked
of cytochalasin-B
detection
Automated
-293.
8,7993,s-285
Mutagenesis
phocytesforscoringmicronuclei.
processing
algoC.:Image
W, Muller,W U.,Streffer,
t9] Bocker,
huin
assay binucleated
micronucleus
rithmsfortheautomated
4.
19,1995,s.283 29
Cytometry
manlymphocytes.
scoring
W U.,Yu,C.:Automated
C.,Muller,
W, Streffer,
[10] Bocker,
Int.J.Radiat.
humanlymphocytes.
inbinucleated
ofmicronuclei
s.529-537.
Biol.70.1996.
-40-
5-6/2009
OCHRANAOVZDUSI
C.,Johannes,
T, Varga,D., Lorch,T, Plesch,
A.: New
J.C.:Genomicanalysis
suggests
highersusceptibility
of children
[11] Schunck,
developments
in automatedrytogeneticimaging:unattended
to air pollution.Carcinogenes
is 29, 2008,s.977 - 983.
scoringof dicentricchromosomes,
micronuclei,singlecell gel [25] Pavanello,
S.,Kapka,L., Siwinska,
E.,Mielzpska,D.,Bologneelectrophoresis,
and fluorescence
signals.Cytogenet.
Genome
si, C.,Clonfero,E.: Micronucleirelatedto anti-B[c]PDE-DNA
Res.104,2004,s.383- 389.
adductin peripheralblood lymphorytesof heavilypolycyclic
Decordier,
I.,
Papine,
A.,
Plas,
G.,
Roesems,
S.,
Vande
Loock,
K.,
aromatichydrocarbon-exposed
nonsmokingcoke-oven
work[12]
Moreno-Palomo,
J.,Cemeli,
E.,Anderson,
D.,Fucic,A.,
Marcos,
ersandcontrols.CancerEpidemiol.BiomarkersPrev.17,2008,
R., Soussaline,
E, Kirsch-Volders,
M.: Automatedimageanalys.2795-2799.
sisof rytokinesis-blocked
micronuclei:
an adaptedprotocoland [26] Liu,A. L.,Lu,W Q.,Wang,Z.Z.,Chen,W H.,Lu,W H.,Yuan,
a validatedscoringprocedurefor biomonitoring.Mutagenesis
J,Nan,P H,,Sun,J.Y.,Zou,Y.L,,Zhou,L,H,,Zhang,C,,Wu,
24,2009,s.85-93.
T C.: Elevatedlevelsof urinary8-hydroxy-2-deoxyguanosine,
T, Jainta,S.,Schuster,
lymphocyticmicronuclei,and serumglutathioneS-transferase
S.,Schwarz-Boeger,
[13] Varga,D.,Johannes,
U.,Kiechle,M., PatinoGarcia,B.,Vogel,W: An automated
in workersexposed
scorto cokeovenemissions.
Environ.HealthPeringprocedure
forthemicronucleus
testbyimageanalysis.
Mutaspect.114,2006,s.673- 677.
genesis19,2004,s.397- 397.
S.,Fucic,A., Holland,N.,Knud[27] Neri,M.,Ugolini,D.,Bonassi,
van
Leeuwen,D. M., Gottschalk,-R.
W, Schoeters,
G.,vanLaresen,L. E.,Sram,R.J.,Ceppi,M.,Bocchini,
V, Merlo,D. E:Chil[14]
beke,N. A., Nelen,V, Baeyens,
W E, Kleinjans,
pollutantsandbiomarkersof
J.C.,vanDelft,
dren'sexposure
to environmental
geneticdamage.II. Resultsof a comprehensive
J. H.: Tfanscriptome
analysisin peripheralbloodof humansexliteraturesearch
- 39.
posedto environmental
carcinogens:
a promisingnewbiomarandmeta-analysis.
Mutat.Res.612,2006,s.1.4
ker in environmental
healthstudies.Environ.HealthPerspect. [28] Rossner,
P, Cerna,M., Bavorova,
H., Pastorkova,
A., Ocadliko116,2008,s. 1519- 1525.
va,D.:Monitoringof humanexposure
genotoxito occupational
A., Spatova,
M., RossneqP, Solansky
I., Sram,
cants.Cent.Eur.J.PublicHealth3, 1995,s.219-223.
[15] Rossnerova,
R. J.: The impactof air pollutionon the levelsof micronuclei [29] Bonassi,S., Norppa,H., Ceppi,M., Stromberg,
U., Vermeumeasured
by automated
imageanalysis.
Mutat.Res.669,2009,
len, R., Znaor,A., Cebulska-Wasilewska,
A., Fabianova,E.,
s.42-47.
Fucic,A., Gundy,S.,Hansteen,
L L., Knudsen,
L. 8., Lazutka,
N. A., Jarventaus,
H., RossJ., Rossner,P, Sram,R. J., Boffetta,P: Chromosomal
aberra[16] Sorsa,M.,Autio,K., Demopoulos,
ner,P, Sram,R. J., Stephanou,
G.,Vlachodimitropoulos,
D.:
tion frequenryin lymphocltespredictstheriskof cancer:results
Humancytogenetic
biomonitoringof occupational
exposureto
from a pooledcohortstudyol 22 358subjectsin 11 countries.
1,3-butadiene.
Mutat.Res.309,1994,s.321.-326.
Carcinogenesis
29,2008,s.1178-1183.
J.J.,vanVunakis.
H.:Radioimmunoassay
of nicotine, [30] Rossner,
P, Bavorova,
H., Ocadlikova,
D., Svandova,
E., Sram,
[17] Langone,
cotinine, and gamma- (3-gridyl)-gamma-oxo-N-methylbuR. J.: Chromosomal
aberrationsin peripherallymphoqtesof
tyramine.MethodsEnzymol.84,\982, s. 628- 640.
childrenasbiomarkers
of environmental
exposure
andlife style.
W J.,Neese,
J.W, Bryant,C.C.,Bashor,
M. M.:MeasToxicol.Lett.134,2002,s.79- 85.
[18] Driskell,
urementof vitaminA andvitaminE in humanserumby high- l31l Zidzik,J.,Kalina,L, Salagovic,
J.,Sram,R. J.,Rossner,
P, Poperformance
pov,T, Farmer,P B.: Influenceof PAHsin ambientair on chroliquidchromatography.
J.Chromatogr.
231,1982,
s.439-M4.
mosomalaberrationsin exposedsubjects:internationalstudy
Tanishima,
K.,
Kita,
M.:
High-performance
liquid
chromatoEXPAH.Mutat.Res.620.2007
. s.41-48.
[19]
graphicdetermination
of plasmaascorbicacidin relationship
to
Bonassi,
S.,
Neri,
M.,
Lando,
C.,
Ceppi,M., Lin, Y P, Chang,
[32]
heathcare.J.Chromatogr.
613,1993,s.275 -280.
W P, Holland,N., Kirsch-Volders,
M., Zeiger,E.,Fenech,
M.:
Varga,
D.,
Michel,
L,
Patino-Garcia,
B.,
Paiss,
T,
Vogel,
Effect
W,
of
smoking
habit
frequenry
on
the
micronuclei
in
of
hu[20]
Maier,C.:Radiosensitivity
detectedby the micronucleus
testis
man lymphocytes:results from the Human MicroNucleus
notgenerallyincreased
project.Mutat.Res.543,2003,
in sporadicprostatecancerpatients.Cys.1,55-1,66.
togenet.
Res.111,2005,s.41-45.
Genome
Bonassi,
Fenech,
S.,
M.,
Lando,
C.,Lin,Y P, Ceppi,M., Chang,
[33]
Yarga,
D.,
Hoegel,
J.,
Maier,
C.,
Jainta,
S.,
Hoehne,
M.,
PatinoW
P,
Holland,
N.,
Kirsch-Volders,
M.,Zeiger,8.,
Ban,S.,Barale,
[2I]
Garcia,B., Michel,I., Schwarz-Boeger,
U., Kiechle,M., KreienR.,Bigatti,M. P, Bolognesi,
C.,Jia,C.,Di Giorgio,M., Ferguson,
berg,R. Vogel,W: On the differenceof micronucleus
frequenL.R.,Fucic,A., Lima,O.G.,Hrelia,P, Krishnaja,
A. P, Lee,T K.,
cies in peripheralblood lymphorytesbetweenbreastcancer
Migliore,L., Mikhalevich,
L., Mirkova,E., Mosesso,
P, Muller,
patients
andcontrols.
Mutagenesis
21,2006,s.313-320.
WU., Odagiri,Y,Scarffi,M. R.,Szabova,
E.,Vorobtsova,
I.,Vral,
B., Hoegel,J.,Varga,D., Hoehne,M., Michel,I.,
project intemationaldata4., Zijno,A.: HumanMicroNucleus
[22] Patino-Garcia,
Jainta,S.,Kreienberg,
R.,Maier,C.,Vogel,W: Scoringvariabilbasecomparison
for resultswith the cytokinesis-block
micronuity of micronucleiin binucleated
humanlymphorytesin a caseprotocol,
cleusassayinhuman\.'rnphorytes.
L Effectoflaboratory
controlstudy.Mutagenesis
2L, 2006,s. 191- 197.
scoringcriteria,andhostfactorsonthefrequency
of micronuclei.
H.,Tian,Y, Piao,E, Duan,Z.,Zhang,Y.,
Ma,M., Li,
Environ.
Mol.Mutagen.
37,2001,s.31,-45.
[23] Ishikawa,
H,,Yamamoto,
H.,Matsumoto,
Y.,Sakai,S.,Cui,J.,Yamauchi, [34] Neri,M., Fucic,A.,Knudsen,
L. E.,Lando,C.,Merlo,E, BonasT, Yokoyama,K.: Genotoxicdamagein femaleresidentsexsi,S.:Micronucleifrequency
in childrenexposed
to environmenposedto environmental
air pollutionin Shenyangcity, China.
tal mutagens:
a review.Mutat.Res.544,2003,s.243-254.
CancerLett.240,2006,s.29- 35.
[35] Wojda,A., Zietkiewic4E. Witt, M.: Effectsof ageandgender
M., Hendriksen,
P J.,Boorsma,
on micronucleus
and chromosome
nondisjunction
frequencies
124] vanLeeuwen,D. M., Pedersen,
A., vanHenadjnen,
M. H.,Gottschalk,
R.W, Kirsch-Volders,
M.,
in centenarians
andyoungersubjects.
Mutagenesis
22,2007,
Knudsen,
L. E.,Sram,R.J.,Bajak,E.,vanDelft,J.H.,Kleinjans,
s.195-200.
-4L-
.urltu dIe]g
(
o
r
o
s
c
o
N
d
o
F
N
N
H
(o
t
c\
c
'=
=
ol
u
(U
r F .
;
'=
.=
E
u /, 3 u . r l e l q
0
c.j
c
9
n
n
o
FI
E
'-
Ln
G
O
o
-
ii:::
dw,.
",rLt!!
N
N
I
- - -
.(o
'o
P
(lJ
N
N
-:Z'F
UL?
g'rt
U(o
.i-:
r
m
o
\J
!
d
:t
6
=i
t
I
r
(o
*
(
o
c.J
(o
E
o
N
N
o
J
6
n
o_
{
Z
<
>
I
:
!.= t
i
FO-
I
,!
l{ -:z
l
co
C
-
cJ+
-3. .-X
(o
r!- >
m(o
o >
o
U
J
9;
. . J
o
P
d
*T _UE
> o
a\
O
<{
- >
t
It
(O
l
n
$
c
n
N
F
v:6
.. (lJ
! o
l
€u/8unvd-)
O
)
0
O
N
(
o
l
O
s
f
c
O
N
r
l
O
so 000T/NrA
('oJ
J 9
>L.=
t
l
(uE
a
P
a
E
.cJ
€ s
0-.9
-,U
= o
Eoo F
.N.=
( o N
I
qJ
J
v
.9
P
(o
E
.ruo
> -:z
O >qJ
N C ^
6-c
S
J'>rq
.u-o'
si:
XEE
.Yitrt
<5-o
{
N -il,-o=
r
o Eg
lbrazovdanaljryjako biomarkerzneiiiObrdzlE1-4 sevztahujik ildnku Frekvence
mikrojadermdiends vyuhitimautomaticke
tdnfovzduif