Oddělení se zabývá mechanismy toxických účinků vyráběných nanočástic i jemných a ultrajemných částic vznikajících při spalovacích procesech. Velká pozornost je věnována interakcím částic a jejich komponent s biomolekulami v lidských buněčných liniích. Aktuálně oddělení řeší otázku úlohy ultrajemných částic v ovzduší v etiologii neurodegenerativních onemocnění. Používané metody zahrnují testy cytotoxicity, detekci reaktivních forem kyslíku a oxidačního poškození DNA, proteinů a lipidů (ELISA), stanovení genotoxicity (kometový test, adukty DNA) a klastogenních účinků (mikrojádrový test, cytogenetická analýza metodou FISH), stejně jako analýzy exprese proteinů (western blotting) and metody detekce aktivity reparace DNA (NER a NHEJ). Mechanismy biologických účinků částic a jejich extraktů jsou dále podrobněji studovány toxikogenomickými metodami (microarray, sekvenování nové generace) a pomocí RT-PCR. Většina uvedených testů je též k dispozici externím uživatelům z výzkumných zařízení, univerzit, průmyslu a akademické sféry prostřednictvím Výzkumné infrastruktury NanoEnviCz.
Kvalita stravy těhotných žen a zdravotní stav novorozenců
Studie hodnotila kvalitu stravy těhotných žen a zdravotní stav novorozenců. Výsledky ukázaly, že většina těhotných žen neměla dostatečný příjem zeleniny, mléčných výrobků a vlákniny. Příjem většiny perzistentních organických polutantů nepřekračoval doporučené limity, pouze příjem perfluorovaných látek byl u 7,8 % žen nadlimitní. Porodní váha vykazovala pozitivní vztah s příjmem bílkovin. Oxidační stres novorozenců vykazoval pozitivní vztah s příjmem DDT a negativní vztah s příjmem bílkovin.
Grafický abstrakt studie a jejích výsledků. Nejprve byla z podrobných záznamů jídelníčků těhotných žen vyhodnocena nutriční kvalita stravy (1) a chemickou analýzou vzorků stravy její kontaminace perzistentními organickými polutanty (2). Následně byly studovány souvislosti těchto dvou faktorů s porodní hmotností (3) a oxidačním stresem novorozenců (4).
Publikace:
Pavlíková, J., Ambrož, A., Hoňková, K., Chvojková, I., Šrám, R.J., Rössner, P., Topinka, J., Gramblička, T., Parizek, O., Parizkova, D., Pulcmanová, J., Rössnerová, A.: (2022) Maternal Diet Quality and Health Status of Newborns. Foods. 11(23): 3893.
Individuální změny v metylaci DNA u osob exponovaných nanočásticemi analyzované ve čtyřech po sobě jdoucích letech
Naše studie se věnovala vlivu expozice nanočásticím na metylaci DNA. Cílem bylo mapování změn metylace v čase na individuální úrovni během čtyř let. Výsledky ukázaly na fluktuace v nastavení metylace jak exponovaných, tak kontrolních osob. Celkově byly tyto změny rozsáhlejší u jedinců exponovaných, bylo však nalezeno několik míst, kde ke změnám na rozdíl od kontrolní skupiny prakticky nedocházelo. Právě tato místa jsou spojována s procesem adaptace, která je fixována procesem epigenetické paměti.
Změny v metylaci DNA na individuální úrovni. Příklady změn v metylaci DNA na individuální úrovni u osob exponovaných nanočásticemi (#1–#10) a kontrol (#11–#14) zjištěných analýzou hlavních komponentů v průběhu čtyř let (2016–2019): výsledky všech CpG míst analyzovaných pomocí 850K metylačních čipů.
Publikace:
Rössnerová, A., Hoňková, K., Chvojková, I., Pelcová, D., Ždímal, V., Hubáček, J. A., Lischková, L., Vlčková, Š., Ondráček, J., Dvořáčková, Š., Topinka, J., Rössner, P.: (2021) Individual DNA Methylation Pattern Shifts in Nanoparticles-Exposed Workers Analyzed in Four Consecutive Years. International Journal of Molecular Sciences. 22(15): 7834. PMID: 34360600, PMCID: PMC8346047, doi: 10.3390/ijms22157834 (IF = 5.924).
Oddělení genetické toxikologie a epigenetikyMussalo L.Avesani S.Shahbaz M. A.Závodná T.Saveleva L.Järvinen A.Lampinen R.Belaya I.Krejčík Z.Ivanova M.Hakkarainen H.Kalapudas J.Penttilä E.Löppönen H.Koivisto A. M.Malm T.Topinka J.Giugno R.Aakko-Saksa P.Chew S.Rönkkö T.Jalava P.Kanninen K. M.
2023
Sci Total Environ . 2023 Sep 13;905:167038. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.167038. Online ahead of print.