a 2019

Tobacco BY-2 cell suspension as a model for assessment of pharmaceuticals phytotoxicity

SVOBODNÍKOVÁ, Lucie, Marie KUMMEROVÁ, Štěpán ZEZULKA a Petr BABULA

Základní údaje

Originální název

Tobacco BY-2 cell suspension as a model for assessment of pharmaceuticals phytotoxicity

Název česky

Tabáková buněčná suspenze BY-2 jako model pro studium fytotoxicity léčiv

Autoři

SVOBODNÍKOVÁ, Lucie (203 Česká republika, domácí), Marie KUMMEROVÁ (203 Česká republika, domácí), Štěpán ZEZULKA (203 Česká republika, garant, domácí) a Petr BABULA (203 Česká republika)

Vydání

Plant Biology CS 2019 (Bulletin CSEBR 1/2019 - Book of Abstracts), 2019

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Konferenční abstrakt

Obor

10611 Plant sciences, botany

Stát vydavatele

Česká republika

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Kód RIV

RIV/00216224:14310/19:00107656

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

ISSN

Klíčová slova česky

tabák; buněčná suspenze; diklofenak; oxidativní stres; apoptické změny;

Klíčová slova anglicky

tobacco; cell suspension; diclofenac; oxidative stress; apoptotic changes;

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 19. 9. 2019 10:53, RNDr. Štěpán Zezulka, Ph.D.

Anotace

V originále

Pharmaceuticals and pharmaceutically active substances nowadays represent an important class of emerging environmental pollutants. Growth and developmental changes in plants induced by pharmaceuticals reflect changes of processes at the cellular and subcellular levels. Due to their growth and cellular characteristics, plant cell suspension cultures like Nicotiana tabacum BY-2 can be a suitable model for assessing toxicity. Non-steroidal anti-inflammatory drug diclofenac (DCF) belongs to currently monitored compounds in the environment because of its frequent occurrence and high potential toxicity. This study suggests that exposure to environmentally relevant concentrations of DFC (1, 10, and 100 ug/L) affected significantly the viability of BY-2 cells, suspension density and mitotic index. The growth and viability changes after 120 h of treatment were accompanied by increased production of total reactive oxygen species (ROS) and mitochondrial superoxide, and by down-regulation of reactive nitrogen species and total thiols in correlation to DCF treatment. DCF-induced oxidative stress triggered apoptotic alterations in BY-2 cells leading to programmed cell death – irregular or stretched nuclei were observed in up to 50% of cells. The response of the tobacco BY-2 cell suspension to DCF treatment is prompt and sensitive and selected parameters are suitable for toxicity evaluation.

Česky

Léčiva a farmaceuticky aktivní látky představují v současnosti významnou skupinu kontaminantů, tzv. emerging environmental pollutants. Růstové a vývojové změny rostlin indukované léčivy odráží změny na buněčné a sub-buněčné úrovni. Díky jejich růstovým a buněčným charakteristikám rostlinné buněčné suspenze jako Nicotiana tabacum BY-2 mohou být vhodným modelem pro studium toxicity. Nesteroidní protizánětlivý lék diklofenak (DCF) patří v současnosti k monitorovaným látkám v prostředí, kvůli jeho častému výskytu a vysoké potenciální toxicitě. Tato studie dokládá, že expozice environmentálně relevantními koncentracemi DFC (1, 10, a 100 ug/L) ovlivnila významně viabilitu BY-2 buněk, hustotu suspenze a mitotický index. Změny v růstu a viabilitě po 120 h zatížení byly doprovázené zvýšenou produkcí celkových reaktivních forem kyslíku (ROS) a mitochondriálního superoxidu, a snížením reaktivních forem dusíku a obsahu thiolů v korelaci se zatížením DCF. Oxidativí stres indukovaný DCF spustil také apoptické změny buňkách BY-2 vedoucí k programované buněčné smrti – nepravidelná nebo protáhlá jádra byla pozorována u téměř 50% buněk. Odpověď tabákové buněčné suspenze BY-2 na zatížení DCF je rychlá a citlivá a sledované parametry jsou vhodné pro hodnocení toxicity.

Návaznosti

GF17-33746L, projekt VaV
Název: Léčiva v životním prostředí a interakce s rostlinami (Akronym: Léčiva a rostliny)
Investor: Grantová agentura ČR, Léčiva v životním prostředí a interakce s rostlinami, Partnerská agentura (Rakousko)