REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Citostatiki (tudi protirakava zdravila ali antineoplastiki) predstavljajo skupino zdravil, ki se uporabljajo za zdravljenje raka. Ta zdravila v glavnem preko interakcij z genetskim materialom preprečujejo rast in razmnoževanje tumorskih celic. Genotoksični mehanizem delovanja, ki je značilen za veliko večino citostatikov, pa ni dovolj specifičen in poleg rakavih celic lahko ta zdravila prizadenejo tudi normalne celice pacientov in drugih posredno izpostavljenih ljudi ter okoljskih organizmov. Po zaužitju se ostanki citostatikov izločijo v okolje, kjer lahko predvsem zaradi kronične izpostavitve prizadenejo netarčne vodne organizme in posredno izpostavljene ljudi celo pri nizkih koncentracijah (pod ng/L). Kljub temu so ekotoksikološki podatki, ki omogočajo oceno tveganja za okolje in zdravje ljudi, pomanjkljivi. V doktorski nalogi smo se v glavnem osredotočili na (eko)toksičnost in genotoksičnost najpogosteje uporabljenih citostatikov (5-fluorouracil – 5-FU, cisplatin – CDDP, etopozid – ETO, imatinib mezilat – IM, ciklofosfamid – CP in ifosfamid – IF), njihovih metabolitov in transformacijskih produktov, kot posamezne kemikalije in v kombinaciji na izbranih in vitro modelih, jetrne celice rib cebric (Danio rerio) (ZFL) in celice humanega izvora (humane jetrne HepG2 celice in izolirani krvni periferni limfociti). Rezultati raziskav so pokazali, da 5-FU, CDDP, ETO in IM povzročajo genotoksične učinke v izbranih in vitro modelih, kar je bilo v skladu z našimi pričakovanji in njihovimi terapevtskimi mehanizmi, kar velja predvsem za 5-FU, CDDP in ETO. Presenetljivo je tudi, da je IM pokazal genotoksično aktivnost na netarčnih celicah, čeprav velja za bolj tarčno zdravilo, ki deluje kot selektivni inhibitor specifičnih mutiranih tirozin kinaz pri določenih vrstah raka in do sedaj skoraj ni podatkov o njegovi genotoksični aktivnosti. Vendar analiza izražanja genov odzivnih na DNA poškodbe nakazuje, da genotoksičnost IM najverjetneje ni posledica direktnih interakcij z DNA procesiranjem. Posledično predstavlja kronična izpostavitev IM manjše tveganje za posredno izpostavljene okoljske organizme in ljudi kot izpostavitev 5-FU, CDDP in ETO. Rezultati naših študij tudi kažejo, da so ZFL celice zelo občutljive na citotoksične in genotoksične učinke citostatikov in predstavljajo dober in vitro model za preučevanje okoljskih onesnažil. Genotoksičnost je v primeru testiranja posameznih citostatikov zaznana pri visokih okoljsko nerelevantnih koncentracijah. Nasprotno pa kombinacija več citostatikov povzroči genotoksične učinke pri nizkih, za okolje relevantnih koncentracijah, pri katerih posamezni citostatiki ne kažejo nobene aktivnosti. V nalogi smo pokazali, da bolnišnične vode, v katerih so prisotni številni citostatiki, njihovi metaboliti in transformacijski produkti, povzročijo ekotoksične in genotoksične učinke na izpostavljenih vodnih bolhah, rastlinah in ZFL celicah. Na primeru CP in IF smo pokazali, da so lahko nekateri metaboliti in transformacijski produkti bolj toksični in nevarni kot njihove izhodiščne spojine. Ti rezultati potrjujejo, da ostanki citostatikov doprinesejo k genotoksičnosti odpadnih voda. V namen preučevanja dolgodobnih škodljivih učinkov citostatikov na okoljskih organizmih smo izvedli dvogeneracijsko študijo z ribami cebricami izpostavljenimi 5-FU. Poleg standardnih ekotoksikoloških parametrov smo spremljali tudi genotoksikološke učinke in izvedli analizo izražanja celotnega genoma. Rezultati so dokazali, da kronična izpostavitev cebric okoljsko relevantnim koncentracijam 5-FU (10 ng/L) povzroči histopatološke spremembe na jetrih in ledvicah, genotoksične učinke ter deregulacijo številnih onkogenov in genov, povezanih v odgovor na DNA poškodbe. Nasprotno pa klasični ekotoksikološki parametri, kot so preživetje, rast, razmnoževanje in izleganje niso bili spremenjeni. Čeprav preživetje in razmnoževanje cebric nista bila prizadeta, pa lahko opazovane genotoksične in degenerativne poškodbe vodijo do zmanjšanega fitnesa ribje populacije, ki lahko v primeru dolgodobne izpostavljenosti privede do izumrtja najobčutljivejših organizmov, tudi pri zelo nizkih okoljskih koncentracijah teh zdravil. Rezultati naših študij kažejo, da določeni pogosto uporabljeni citostatiki predstavljajo tveganje za okolje in ljudi. Glede na njihov genotoksičen mehanizem delovanja bi morala biti ocena tveganja za citostatike obvezna ne glede na predvidene okoljske koncentracije. V okoljski monitoring in oceno tveganja pa bi poleg učinkovin (starševske spojine) morali biti vključeni tudi njihovi metaboliti in transformacijski produkti.