022-0222148-2137 Genotoksičnost kemijskih i fizikalnih agensa prirodnog i antropogenog podrijetla

MINISTARSTVO ZNANOSTI, OBRAZOVANJA I SPORTA RH (2007.-2014.)

Voditelj: Vilena Kašuba

Suradnici na projektu

Izloženost fizikalnim i kemijskim agensima izaziva oštećenja staničnih struktura i makromolekula koja mogu dovesti do različitih patoloških promjena, narušene funkcije organizma te razvoja različitih bolesti, uključujući i  onih zloćudnih. Mnogi mutageni životnog i radnog okoliša pokazuju klastogeni i/ili aneugeni učinak. Stanični odgovor na djelovanje genotoksičnih i citotoksičnih agensa još uvijek nije u potpunosti razjašnjen.

U okviru projekta „Genotoksičnost kemijskih i fizikalnih agensa prirodnog i antropogenog podrijetla“ provode se istraživanja mehanizama djelovanja ionizirajućeg zračenja i različitih kemijskih agensa. Cilj  je razjasniti  djelovanje na stanice i makromolekule kao i doprinijeti izradi ekotoksikoloških profila za pojedinačne agense i njihove mješavine.

Istraživanje obuhvaća sustave in vitro (kulture stanica sisavaca) i modele in vivo (miševi i štakori). Svrha projekta je nalaženje najprikladnijeg eksperimentalnog modela koji će ukazati na optimalne biomarkere osjetljivosti i izloženosti koji bi imali primjenu u procjeni izloženosti i učinaka na zdravlje u humanim epidemiološkim istraživanjima. U sklopu međunarodne suradnje provode se aktivnosti oko standardizacije metode mikronukleus-testa i njene primjene u istraživanju moguće povezanosti između učestalosti genomskih oštećenja i pojave raka.

Posebna pažnja posvećena je istraživanju oštećenja  i procesima popravka DNA. Istražuju se interindividualne razlike u osjetljivosti na pojedine kancerogene, posebno kod organizama u razvoju. Namjera je postaviti stanični i genetski okvir za bolje razumijevanje adaptivnog odgovora i vrednovanje njegovog utjecaja na genotoksičnost. Također se istražuje i dinamika učestalosti i omjer stabilnih i nestabilnih aberacija u različitim profesionalno izloženim skupinama kao i u općoj populaciji Republike Hrvatske. Istraživanja su usmjerena na procjenu inter-individualnih razlika u kemo/radio-osjetljivosti zasnovanih na polimorfizmu gena odgovornih za održavanje integriteta genoma. Očekuje se da će dobiveni rezultati naći primjenu u programima koji se bave izloženošću ljudi i okoliša niskim dozama ionizirajućeg zračenja i kemijskih agensa i mogućih štetnih učinaka na zdravlje koji mogu proizaći iz te izloženosti.

Procjena oštećenja DNA i staničnih makromolekula provodi se primjenom molekularnih, biokemijskih i bioloških markera izloženosti, učinka i osjetljivosti na kulturama limfocitain vitro, staničnim linijama ljudskog podrijetla, te u uvjetima in vivo na eksperimentalnim životinjama (odraslim jedinkama i jedinkama u razvitku). U okviru projekta procjenuje se specifičnost i utvrđuju razmjeri oštećenja genoma uzrokovanih niskim dozama mutagena (ionizirajućeg zračenja, anestetika, antineoplastičnih lijekova, inhibitora acetilkolinesteraze, pesticida, mikotoksina, materijala korištenih u stomatologiji, teških metala, itd.). Prati se dinamika nastanka i popravka oštećenja te međuovisnosti nestabilnih tipova oštećenja i translokacija s obzirom na vrstu mutagena.

Projekt je dijelom usmjeren na temeljna biološka istraživanja koja dovode do novih spoznaja o mehanizmima nastanka oštećenja, njihovog popravka i interakcija istraživanih agensa s genomom te njihovih mogućih utjecaja na enzimske sustave stanice. Dobiveni podaci o izravnim i neizravnim učincima mutagena mogu ukazati na kritične razine izloženosti niskim dozama fizikalnih i kemijskih agensa koje mogu biti osnova za daljnja istraživanja na razini stanica, organizama i populacija.

Moguća primjena istraživanja u okviru projekta „Genotoksičnost kemijskih i fizikalnih agensa prirodnog i antropogenog podrijetla“:

• Utvrđivanje ciljnog mjesta djelovanja pojedinih agensa na razini organizma i stanice.
• Iznalaženje najprikladnijih biomarkera za procjenu izloženosti, učinaka i osjetljivosti u biomonitoringu populacija izloženih niskim dozama fizikalnih i kemijskih mutagena.
• Rezultati istraživanja interakcija citotoksičnih lijekova s genomom i acetilkolinesterazom mogu doprinijeti učinkovitijoj primjeni lijekova i sniženju razina toksičnosti i ublažavanje nuspojava kemoterapije u liječenih pacijenata.
• Definiranje praga osjetljivosti genoma na djelovanje fizikalnih i kemijskih agensa s obzirom na dob djece.
• Usporedba cito- i genotoksičnosti različitih stomatoloških materijala omogućuje izbor onih koji pokazuju najvišu biokompatibilnost u svrhu zaštite zdravlja pacijenata.
• Glavnina rezultata dobivenih istraživanjima u okviru predloženog projekta služi kao osnova za uvođenje i/ili ponovno vrednovanje postojećih smjernica u zakonodavstvu na području profesionalne, ambijentalne, rezidencijalne i prirodne izloženosti ionizirajućem zračenju i kemikalijama.

POPIS PUBLIKACIJA OD 2007.-2010.

2010.

• Brozović G, Oršolić N, Rozgaj R, Kašuba V, Knežević F, Knežević AH, Benković V, Lisičić D, Borojević N, Dikić D. DNA damage and repair after exposure to sevoflurane in vivo, evaluated in Swiss albino mice by the alkaline comet assay and micronucleus test. J Appl Genet 2010; 51(1):1-8
• Šegvić-Klarić M, Daraboš D, Rozgaj R, Kašuba V, Pepeljnjak S. Beauvericin and ochratoxin A genotoxicity evaluated using the alkaline comet assay: single and combined genotoxic action. Arch Toxicol DOI 10.1007/s00204-010-0535-7
• Kopjar N, Kašuba V, Milić M, Rozgaj R, Želježić D, Gajski G, Mladinić M, Garaj-Vrhovac V. Normalne i granične vrijednosti mikronukleus-testa na limfocitima periferne krvi u ispitanika opće populacije Republike Hrvatske. Arh Hig Rada Toksikol 2010;61:219-234
• Kašuba V, Rozgaj R, Gamulin M, Trošić I. Assessment of cyto/genotoxicity of irinotecan in V79 cells using the comet, micronucleus, and chromosome aberration assay. Arh Hig Rada Toksikol 2010;61:1-9
• Kopjar N, Želježić D, Kašuba V, Rozgaj R. Antineoplastični lijekovi kao čimbenik rizika u radnom okolišu: mehanizmi djelovanja na razini stanice i pregled metoda za otkrivanje njihovih genotoksičnih učinaka. Arh Hig Rada Toksikol 2010;61:121-146. (Review)
• Kašuba V, Rozgaj R, Milić M, Želježić D, Kopjar N, Pizent A, Kljaković-Gašpić Z. Evaluation of lead exposure in battery-manufactoring workers with focus on different biomarkers. J Appl Toxicol 2010; 30: 321-328.
• Hrenović J, Želježić D, Kopjar N, Sarpola A, Bronić J, Sekovanić L. Antimicrobial activity of commercial zeolite A on Acinetobacter junii and Saccharomyces cerevisiae. Journal of Hazardous Materials 2010;183(1-3):655-663.
• Rusak G, Piantanida I, Mašić L, Kapuralin K, Durgo K, Kopjar N. Spectrophotometric analysis of flavonoid-DNA interactions and DNA damaging/protecting and cytotoxic potential of flavonoids in human peripheral blood lymphocytes. Chemico-Biological Interactions 2010;188(1):181-189.

2009.

• Benković V, Horvat Knežević A, Oršolić N, Bašić I, Ramić S, Viculin T, Knežević F, Kopjar N. Evaluation of radioprotective effects of propolis and its flavanoid constituents:in vitro study on human white blood cells. Phytother Res 2009; 23(8):1159-68. (članak, znanstveni rad)
• Benković V, Horvat Knežević A, Đikić D, Lisičić D, Oršolić N, Bašić I, Kopjar N. Evaluation of the radioprotective effects of propolis and quercetin in gamma irradiated mice: comet assay study. Arh Hig Rada Toksikol 2009;60(2):1-9. (članak,znanstveni rad)
• Brzović V, Miletić I, Želježić D, Mladinić M, Ramić S, Anić I. In vitro genotoxicity of root canal sealers. Int Endodont J 2009;42(3):253-63.  (članak,znanstveni rad)
• Durgo, K, Oreščanin V,  Lulić S, Kopjar N,  Želježić D,  Franekić Čolić J. The assessment of genotoxic effects of wastewater from a fertilizer factory. J Appl Toxicol 2009;29(1):42-51. (članak,znanstveni rad)
• Knežević A, Želježić D, Kopjar N, Tarle Z. Influence of curing mode intensities on cell culture cytotoxicity/genotoxicity. Am J Dent 2009;22(1):43-8. (članak,znanstveni rad)
• Kopjar N, Garaj-Vrhovac V, Kašuba V, Rozgaj R, Ramić S, Pavlica V, Želježić D. Assessment of genotoxic risks in Croatian health care workers occupationally exposed to cytotoxic drugs: a multi biomarker approach. Int J Hyg Environ Health; 2009;212(4):414-31.(članak, znanstveni rad)
• Kopjar N, Kašuba V, Rozgaj R, Želježić D, Milić M, Ramić S, Pavlica V, Milković-Kraus S. The genotoxic risk in health care workers occupationally exposed to cytotoxic drugs. A comprehensive evaluation by the SCE assay. J Environ Sci Health A 2009;44(5):462-79. (članak, pregledni rad)
• Lucić Vrdoljak A,  Berend S, Želježić D,  Piljac-Žegarac J, Pleština S,  Kuča K,  Radić B,  Mladinić M,  Kopjar N. Irinotecan side effects relieved by the use of HI-6 oxime: in vivo experimental approach. Basic Clin Pharmacol Toxicol 2009;105:401-9
• Mihaljević Z, Ternjej I, Stanković I, Kerovec M, Kopjar N. Application of the comet assay and detection of DNA damage in haematocytes of medical leech affected by aluminium pollution: A case study. Environ Poll 2009;157(5):1565-72. (članak, znanstveni rad)
• Mladinić M, Perković P, Želježić D. Characterization of chromatin instabilities induced by glyphosate, terbuthylazine and carbofuran using cytome FISH assay. Toxicol Lett 2009;189:130-7. (članak,znanstveni rad)
• Mladinić M, Berend S, Lucić Vrdoljak A, Kopjar N, Radić B, Želježić D. Evaluation of genome damage and its relation to oxidative stress induced by glyphosate in human lymphocytes in vitro. Environmental and Molecular Mutagenesis 2009;50:800-7. (članak, znanstveni rad)
• Oreščanin V, Kopjar N, Durgo K, Elez L, Findri Š, Franekić Čolić J. Cytotoxicity status of electroplating wastewater prior/after neutralization/purification with alkaline solid residue of electric arc furnace dust. J Environ Sci Health A 2009;44(3):273-8. (članak, znanstveni rad)
• Rozgaj R, Kašuba V, Brozović G, Jazbec AM. Genotoxic effects of anaesthetics in operating theatre personnel evaluated by the comet assay and micronucleus test. Int J Hyg Environ Health 2009; 212: 11-7. (članak, znanstveni rad)
• Ternjej I, Stanković I, Mihaljević Z, Furač L, Želježić D, Kopjar N. Alkaline comet assay as a potentional tool in the assessment of DNA integrity in freshwater zooplankton affected by pollutants from water treatment facility. Water, Air, Soil Poll 2009;204(1-4):299-314. (članak, znanstveni rad)
• Želježić D, Vrdoljak Lucić A, Lucas JN, Lasan R, Fučić A, Kopjar N, Katić J, Mladinić M, Radić B. Effect of occupational exposure to multiple pesticides on translocation yield and chromosomal aberrations in lymphocytes of plant workers. Environ Sci Technol 2009;43(16):6370-7. (članak, znanstveni rad)

2008.

• Benković V, Horvat-Knežević A, Đikić D, Lisičić D, Bašić N, Kosalec I, Kopjar N.Radioprotective effect of propolis and quercetin gamma-irradiated mice evaluated by the alkaline comet assay. Phytomedicine 2008;15:851-8.
• Benković V, Kopjar N, Horvat-Knežević A, Đikić D, Bašić I, Ramić S, Viculin T, Knežević F, Oršolić N. Evaluation of radioprotective effects of propolis and quercetin on human white blood cells in vitro. Biol Parm Bull 2008;31:1778-85.
• Benković V, Oršolić N, Horvat-Knežević A, Ramić S, Đikić D, Bašić I, Kopjar N.Evaluation of radioprotective effects of propolis and flavonoids in gamma-irradiated mice: the alkaline comet assay study. Biol Parm Bull 2008;31:167-72.
• Gamulin M, Kopjar N, Grgić M, Ramić S, Bišof V, Garaj-Vrhovac V. Genome damage in oropharyngeal cancer patients treated by radiotherapy. Croat Med J 2008;49:515-27.
• Garaj-Vrhovac V, Đurinec M, Kopjar N, Oreščanin V. A survey on the cytogenetic status of the Croatian general population by use of the cytokinesis-block micronucleus assay. Mutat Res 2008;649:91-100.
• Kašuba V, Rozgaj R, Jazbec A. Chromosome aberrations in peripheral blood lymphocytes of croatian hospital staff occupationally exposed to low levels of ionising radiation. Arh hig rada toksikol 2008; 59(4): 251-259.
• Klarić MS. Pepeljnjak S. Rozgaj R. Genotoxicity of fumonisin B-1, beauvericin and ochratoxin A in porcine kidney PK15 cells: effects of individual and combined treatment. Croat Chem Acta 2008;81:13946.
• Knežević A, Želježić D, Kopjar N, Tarle Z. Cytotoxicity of composite materials polymerized with LED curing units. Oper Dent 2008;33:23-30.
• Kopjar N, Mustafić P, Zanella D, Buj I, Ćaleta M, Marčić Z, Milić M, Dolenec Z, Mrakovčić M. Assessment of DNA integrity in erythrocytes of Cobitis elongata affected by water pollution: the alkaline comet assay study. Folia Zool 2008;57:120-30.
• Kosalec I, Puel O, Delaforge M, Kopjar N, Antolović R, Jelić D, Matica B, Galtier P, Pepeljnjak S. Isolation and cytotoxicity of low-molecular-weight metabolites of Candida albicans. Frontiers Biosci 2008;13:6893-904.
• Kosalec I, Šafranić A, Pepeljnjak S, Bačun-Družina V, Ramić S, Kopjar N.Genotoxicity of tryptophol in battery of short-term assays on human white blood cells in vitro. Basic Clin Pharmacol Toxicol 2008;102:443-52.
• Milić M, Kašuba V, Oreščanin V, Želježić D, Kopjar N, Rozgaj R. Chromosome damage in workers in cigarette manufacturing industry. J Appl Toxicol  2008;28:399-404.
• Peraica, M, Ljubanović, D, Želježić, D, Domijan, AM. The effect of a single dose of fumonisin B1 on rat kidney. Croat Chem Acta 2008;81(1):119-24.
• Petek MJ, Berend S, Kopjar N, Želježić D, Mladinić M, Radić B, Lucić-Vrdoljak A.Tenocyclidine treatment in soman poisoned rats – intriguing results on genotoxicity versus protection. Acta Biochim Polon 2008;55.97-105.
• Zeljezic D, Lucic Vrdoljak A, Kopjar N, Radic B, Milkovic Kraus S. Cholinesterase-inhibiting and genotoxic effects of acute carbofuran intoxication in man: a case report. Basic Clin Pharmacol Toxicol 2008;103:329-35.

2007.

• Fučić A, Želježić D, Kašuba V, Kopjar N, Rozgaj R, Lasan R, Mijić A, Hitrec V, Lucas JN. Stable and unstable chromosome aberrations measured after occupational exposure to ionizing radiation and ultrasound. Croat Med J 2007; 48:371-7. (znanstveni rad)
• Kopjar N, Milas I, Garaj-Vrhovac V, Gamulin M. Cytogenetic outcomes of adjuvant chemotherapy in non-target cells of breast cancer patients. Hum Exp Toxicol 2007;26:1-9. (znanstveni rad)
• Kopjar N,  Želježić D, Lucić Vrdoljak A, Radić B, Milić M, Gamulin M, Pavlica V, Fučić A. Irinotecan toxicity to human blood cells in vitro: relationship between various biomarkers. Basic Clin Pharmacol Toxicol 2007;100(6):403-13. (znanstveni rad)
• Oršolić N, Benković V, Horvat-Knežević A, Kopjar N, Kosalec I, Bakmaz M, Mihaljević Ž, Bendelja K, Bašić I. Assessment by survival analysis of the radioprotective properties of propolis and its polyphenolic compounds. Biol Pharm Bull 2007;30(5):946-51. (znanstveni rad)
• Gamulin M, Garaj-Vrhovac V, Kopjar N. Evaluation of DNA damage in radiotherapy-treated cancer patients using the alkaline comet assay. Coll Antropol. 2007;31(3):837-45. (znanstveni rad)
• Ivičić N, Prejac J, Kopjar N, Momčilović B. The sister chromatid exchange rate is inversely related to the Se, Sr, Mn, Cu, and Be trace element nutritional status. J Trace Elements Med Biol 2007;21(S1):74-76. (znanstveni rad)
• Radić B, Lucić Vrdoljak A, Želježić D, Fuchs N, Berend S, Kopjar N.  Evaluation of HI-6 oxime: potential use in protection of human acetyl-cholinesterase inhibited by antineoplastic drug irinotecan and its cyto/genotoxicity in vitro. Acta Biochim Pol 2007;54(3):583-93. (znanstveni rad)
• Rozgaj R, Kašuba V. Genotoxic effects of anaesthetics in operating theatre personnel evaluated by the comet assay and micronucleus test. Int J Hyg  Environ Health 2007.  (znanstveni rad)
• KovačevićG, Želježić D, Horvatin K, Kalafatić M. Morphological features and comet assay of green and brown hydra treated with aluminium. Symbiosis  2007;44(1-3):145-52.  (znanstveni rad)
• Domijan AM, Želježić D, Milić M, Peraica M. Fumonisin B-1: Oxidative status and DNA damage in rats. Toxicology 2007;232(3):163-9. (znanstveni rad)

2006.

• Kopjar N, Želježić D, Garaj-Vrhovac V. Evaluation of DNA damage in the white blood cells of healthy human volunteers using the alkaline comet assay and the chromosome aberration test. Acta Biochim Pol 2006:53(2):321-326. (znanstveni rad)
• Radić B, Lucić-Vrdoljak A, Petek M J, Kopjar N, Želježić D. In vitro biological efficiency of tenocyclidine – TCP and its adamantane derivative TAMORF. Toxicol in Vitro 2006;20:1455-1464. (znanstveni rad)
• Lucić-Vrdoljak A, Radić B, Garaj-Vrhovac V, Kopjar N, Žlender V. Evaluation of antidotal effects of adamantyl derivative Tamorf in soman poisoning. J Appl Toxicol 2006; 26:56-63. (znanstveni rad)
• Domijan A-M, Želježić D, Kopjar N, Peraica M. Standard and Fpg-modified comet assay in kidney cells of ochratoxin A- and fumonisin B1-treated cells. Toxicology 2006;222:53-59. (znanstveni rad)
• Garaj-Vrhovac V, Kopjar N, Poropat M. Evaluation of cytogenetic damage in nuclear medicine personnel occupationally exposed to low-level ionising radiation. Arh Hig Rada Toksikol 2006; 57:31-38. (znanstveni rad)
• Kopjar N, Miočić S, Ramić S, Milić M, Viculin T. Assessment of the radioprotective effects of amifostine and melatonin on human lymphocytes irradiated with gama-rays in vitro. Arh Hig Rada Toksikol 2006;57:155-163. (znanstveni rad)