| Hvad er definitionen af en biomarker?
Hvad er bioindikatorer? | Et biologisk respons til et miljømæssigt kemikalie ved det individuelle niveau eller under afvigelse fra den normale status.
- kan være biokemiske, fysiologiske, morfologiske og adfærd.
Bioindikatorer: Biologisk respons på højere levels - populationer, økosystemer. |
| Forklar de to inddelinger af biomarkers | Biomarkers ved eksponering: Viser eksponering af et kemikalie for en organisme - siger ikke noget om graden af ændringer det medfører.
Biomarkers ved toxisk effekt: Viser effekter på organismen.
Billede: Biomarker baseret på ændringer i fysiologiske parametre.
i - stresset, h- fysiologien er ikke normal, men kan stadig kompensere, ii - kan ikke kompensere mere, c - ændringerne er stadig reversible, iii - irreversible, den vil dø. |
| Nævn en meget specifik biomarker og to mere uspecifik. | Specifik: ALAD (enzym i heme pathway) som inhiberes af bly.
Uspecifik: AChE inhiberes af OP og carbamat, men ses nu også at blive inhiberet af pesticider (kompleks blanding af stoffer).
Monooxygenase: Uspecifik og kan bruges til at sige noget om, hvorvidt organismen er forgiftet.
Dog er P4501A1 og 1A2 mere specifikke og kan sige noget om Ah receptor-medieret forgiftning, som dioxin og coplanar PCB medfører. |
| Forklar hvordan biomarkers forhold til negative effekter kan bruges | Det er nyttigt, at kunne relatere graden af ændring af en biologisk respons til den skade, den forårsager.
Fx ved man at 16 til 18% tyndere æggeskal medfører populationen falder.
Dog er det generelt svært at kende forholdet imellem biomarkers respons og negative effekter.
(Fx skade på DNA kan repareres).
De bruges til at bestemme eksponering. |
| Forklar inhibering af esteraser | AChE er god fordi den repræsenterer site og action, og inhibition medfører toksiske effekter.
- OP og carbamat inhibere det. Acetylcholine forbliver i synapsen.
- AChE analyse er billigere og nemmere. (Kemikalierne nedbrydes hurtigt).
- graden af inhibering er relateret til symptomerne.
- har kunne undersøge vertebraters hjerne for inhibering af AChE og derved konkludere kemikaliernes skyld i død.
AChE kommer sig hurtigere i blodet end i hjernen, dog ses der ikke site of action for disse stoffer i blodet - kompliseret.
A-esteraser: hydroliseres af OP
B-esteraser: Inhiberes af OP |
| Forklar induktion /stimulering af monooxygenase | Cytochrome P450.
Koblet elektron transport system med to enzymer (cytochrome og et flavoprotein).
Findes i endoplasmatisk retikulum i de fleste organer (størt aktivitet i leveren).
Findes mange isoformer.
Induceres af mange forskellige forbindelser (OP, PAH, PCB og TCDD).
Brugte dets aktivitet til at vurdere på olie forgiftning af fisk.
Mest sensetiv biomarker til at undersøge forgiftning af spildevand fra papirfabrik.
Brugt til forgiftning af hydrocarbon i fisk og akvatiske invertebrater, samt PAH og OC i mange organismer.
Responderer på mange forskellige stoffer. |
| Forklar studier af genetisk materialle.
Nævn de 4 kategorier. | Geno-toksiske effekter.
Særligt øget carcinogenese (gradvist ændrer en normal celle til en kræftcelle).
Kategorierne:
1. Dannelse af addukter (kemikalie bundet til et stykke DNA).
2. sekundær modifikationer af DNA (strenge ødelægges, øgelse af DNA reparering).
3. Strukturelle forstyrrelser af DNA er ordnet igen (celler viser nye funktioner)
4. Celle deling kan medføre muterede DNA og ændringer i genetiske funktioner.
Svært at vide hvorvidt addukterne medfører negative effekter. |
| Nævn de tre tilgange til at studere DNA skade ved geno-toxiner og dannelse af DNA addukter | 1. Radioaktive post-labeling /mærkning (fx P), der leder til seperation af addukter ved to-dimensionelle tynd-laget kromatigrafi.
- viser graden af totale covalente bindinger.
2. Teknikker til at identificerer specifikke addukter (fx spektrometri, kromatografi og ELISA) - teknikker der kan adskille en addukt fra 10^8 normale nukleotider.
- viser graden af bindinger for få specifikke forbindelser.
3. Random forstærket polymorfisk DNA (varieret) analyser til at finde ændringer af DNA.
- giver evidens for genotoxin-induceret DNA skade og mutationer.
Fx kan man teste for PAH, selv når det er ude af kroppen igen. |
| Hvad er SCE, sister kromatid udveksling. | Den gensidige udveksling af DNA under replikationen af kromosomal DNA.
En mærkning som kun var til stede under første replikation kan flyttes fra det ene kromatid til det andet.
Antallet af SCE kan øges og disse sker også steder med mutationer fx chromatid øgelæggelse.
Nogle kemikalier kan medfører kromosomale aberrationer (ændring i selve kromosomerne. Dette kan være et fald af genomet, overførslen fra en del til en anden, en rotation på 180 grader og mere. Kan også være antallet).
Tumor: En hævelse, der består af unormalt voksende celler. |
| Forklar porphyriner og heme synteser | Porpyriner dannes ved heme biosyntesen, hvor særligt OC fremmer dannelsen og bly inhiberer ALAD enzymet (med til at danne porpyriner)
- porpyriner er essentielle for funktionen af hæmoglobin.
- Når porphyriner og porphyrinprækursorer ikke omdannes til hæm, ophobes de i dit blod og andre væv og forårsager forskellige symptomer (nervesystemet og huden)
Eksempel med fugle ved vejen: Højere mængde bly, lavere plasma ALAD aktivitet, men samme antal æg og unger.
ALAD: Sensitiv, dose-afhængig og specifik. |
| Forklar induktionen af vitellogenin | Østrogene forstyrrende stof (æggeblomme protein)
Danner hermafroditter.
Biomarker i han fisk for hormonforstyrrende stoffer. |
| Forklar adfærdsmæssige biomarkers | Ofte resultat af biokemiske og fysiologiske processer. Derfor ikke helt så accepterede som biomarker.
Svært at teste og sammenligne med virkeligheden.
Samt svært at undersøge i felten, fx ved at tage billeder - skal indsamle nok, men det tager meget land tid at analyserer på.
Det beste er fisk, hvor man ser på deres undvigelses evner (dog er de pre-eksponeret) og svært at sammenligne med felten.
Men er smart fordi man kan teste uden død. |
| Forklar biomarkers i planter | Problemet er mange har brugt planter, og analyseret deres eventuelle skader.
Men biomarker skal kunne forudsige et miljø mæssigt udkom og konsekvenserne i form af skade.
- burde hellere se på plantens biokemiske eller fysiologiske veje, men det svært.
Sensitive planter kan bruges: Fx hvis Se-sensitive planter ikke kan skelne imellem Se og S, og derved bruger Se i deres sulfid amino syrer - syntetiserer enzymer med laverer aktivitet. Svært at konkludere ud fra enzym grundet deres egne ændringer i forbindelse med miljø mæssig stress.
Flourocitrate er god biomarker for flour forgiftning: For meget flour - syntetiserer flouroacetyl coenzym A - omdannet til flourcitrate. Det blokerer den metabolske pathway.
Phytochelatin: Dannes når planter eksporneres for nogle metaller eller anioner. |
| Forklar biomarkers rolle i miljømæssig risiko vurdering | Biomarker siger noget om effekten af stofferne.
Man skal kende handlingsniveauerne (action levels) - det gode ved biomarker, her kan organismens fysiologi godt være normal.
Forskelligt hvor meget skade vi tolererer, samt hvor mange beviser vi kræver for det.
- ofte går vi også mere op i store dyr end små.
- ændringer af genetisk materialle ses som slemmest grundet de næste generationer.
Biomarker er fx gode fordi de kan bruges til at analyser langvarige effekter - selv efter stoffer er ude af organismen.
- kan sige noget om hvorvidt stoffer repræsenterer en koncentration som vil medføre effekt.
- kan undersøge en organismes helbred (fysiologiske normale).
Det ideelle: Biomarker til at indikerer alle eksponeringer og risiko for alle stoffer. Uspecifikke biomarker til at undersøge helbredet af en organisme og dets økosystem.
- sker ikke grundet etisk og penge. |
