s/brachydanio-rerio/Brachydanio rerio/gi
The project goal was to support the regulatory acceptance of data generated with the OECD Acute Fish Embryo Toxicity Test (TG 236) as alternative method to the OECD Acute Fish Toxicity Test (TG 203). TG 236 is an important contribution to animal welfare in chemical safety assessment in Europe but also worldwide. Results of the project are directly used within OECD project 2.54 on the Development of a Guidance Document for an Integrated Approach to Testing and Assessment of Acute Fish Toxicity. Specific results: (1) the knowledge on xenobiotic transformation capacities in zebrafish embryos, juveniles and adults is fragmentary. Therefore, transfer of biotransformation data from juvenile fish to adult fish does not appear justified. (2) The chorion is no barrier for uncharged industrial chemicals of a molecular size of 3,000 – 4,000 Da. Veröffentlicht in Texte | 94/2020.
In view of the advanced development of new specific active pharmaceutical ingredients, the question arises as to whether the established standard procedures for the environmental risk assessment in the context of marketing authorization are still sufficient to adequately cover relevant effects on environmental organisms. The focus of this project is on specific test strategies for substances from the group of oncologicals, cardiologicals and statins, as well as their experimental verification in case studies. Studies with aquatic plants in the Lemna sp. Growth Inhibition Test ( OECD 221), the zebrafish embryo toxicity test (OECD 236) amended with sublethal endpoints and the comet assay with environmentally relevant cell types are discussed as possible adaptations, although not all of them proved to be suitable. Veröffentlicht in Texte | 21/2024.
Im Juli 2013 wurde der akute Fischembryotest (FET) als OECD-Richtlinie 236 anerkannt. Der FET stellt damit die erste voll validierte Alternativmethode im Rahmen des OECD-Testrichtlinienprograms im Bereich der Ökotoxikologie dar. Die praktische Anwendbarkeit wurde jedoch seitdem hinsichtlich mehrerer Aspekte diskutiert, die im vorliegenden Bericht adressiert werden: Im Hinblick auf die potentielle Barrierefunktion der Eihülle des Zebrabärblings konnte eine Molekulargröße von 3000 - 4000 Da für die freie Passage ungeladener Moleküle identifiziert werden. Das Limit für die Passage geladener Moleküle ist geringer. DMSO-Konzentrationen >= 0,1 % reduzieren die Barrierefunktion weiter. Embryonen, juvenile und erwachsene Zebrabärblinge sind im Hinblick auf ihre Biotransformation unterschiedlich gut untersucht; insgesamt ist unser Wissen ungenügend. Wann immer die Biotransformation in Embryonen genauer betrachtet wurde, konnte sie zumindest qualitativ nachgewiesen werden. Die Übertragung von Daten zu juvenilen Fischen auf erwachsene und umgekehrt ist genauso unmöglich wie die Übertragung von Daten von Säugetieren auf Fische. Die Analyse eines historischen Datensatzes zur akuten Fischtoxizität, der bereits als Grundlage für die Bewertung der Eignung des FET gedient hatte, ging von 2936 Studien mit Daten zu 1842 Substanzen aus. Die Anwendung der gleichen Filter, die von der ECHA für den FET angesetzt wurden, führte zum Ausschluss von 65,4 % der Studien bzw. 81,8 % der Substanzen. Die Daten des vorliegenden Berichts werden in das OECD-Projekt Nr. 254 ("Guidance Document on an Integrated Approach on Testing and Assessment for Fish Acute Toxicity Testing" - Integration of the Fish Embryo Test into the Threshold Approach") integriert. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Expertentreffen zum New OECD-Guideline-Proposal on Fish Embryo Toxicity Test with Danio rerio am 16.7.04 in Berlin Reisekostenübernahme Prof. Nagel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltbundesamt durchgeführt.
Das Projekt "Effekte der Extrakte von zwei fischtoxischen Pflanzen Afrikas (Asystasia vogeliana und Tephrosia vogelii) auf Embryos des Zebrabärblings (Danio rerio)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Es wurde der Einfluss von Methanolextrakten zweier fischtoxischer Pflanzen (Asystasia vogeliana Benth and Tephrosia vogelii Hook F.) auf die Embryonalentwicklung des Zebrabärblings (Danio rerio Hamilton) untersucht. Hierzu wurden Zebrabärblingseier ab dem 8-Zellstadium in 5 verschiedenen Konzentrationen der Extrakte über 72 h bei 26 Grad C inkubiert. Die nach 24 h, 48 h und 72 h beobachteten Effekte auf den Embryo betrafen sowohl das Kreislaufsystem als auch die Entwicklung des Skeletts. Mit Hilfe der Probitanalyse wurde berechnet, bei welcher Konzentration der Extrakte 50 Prozent der Embryonen geschädigt werden (EC50 ). Bei einer Expositionszeit von 24 h und 48 h waren dies 572 und 364 myg l -1 für A. vogeliana bzw. 320 and 318 myg l -1 for T. vogelii. Die für eine Expositionszeit von 48 h und 72 h bestimmten lethalen Konzentrationen (LC50 ) betrugen 869 und 677 myg l -1 für A. vogeliana bzw. 493 und 458 myg l -1 for T. vogelii. Diese Daten zeigen, dass beim Gebrauch dieser Pflanzen zum Fischen mit Gift einen negativer Einfluss auf die Rekrutierung von Fischen zu erwarten ist.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Etablierung des Testsystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ECT Ökotoxikologie GmbH durchgeführt. Acute and chronic fish tests are performed for the registration of chemicals, pesticides, biocides and pharmaceuticals. While the fish embryo test has been developed as an alternative to the acute fish test, so far no alternatives for chronic fish tests are available. Therefore, the fish embryo test with the zebrafish (Danio rerio) was extended by an additional endpoint, the analysis of differential expression of marker genes, genes that are sensitive to toxicants. The objective is to replace chronic fish tests, such as the fish early life stage test, or to reduce the number of fish used in these tests. A test protocol for the gene expression Danio rerio embryo test (Gene-DarT) was established based on reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR), gel electrophoresis and densitometric analysis of the gels. Using this protocol, the effects of 14 substances on expression of 7 marker genes were investigated. All tested substances significantly affected the expression of at least one marker gene with cytochrome P450 1A (cyp1a) and heme oxygenase 1 (hmox1) being most sensitive. For most tested substances, lowest observed effect concentrations (LOECs) derived with the Gene-DarT differ by a factor of less than 10 from LOEC-values of fish early life stage tests with zebrafish. However, for some substances, larger differences were observed. These results indicate that gene expression analysis in zebrafish embryos could principally be used to predict effect concentrations in the fish early life stage test, but that there is still a need to improve the Gene-DarT.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Toxizitätstests (DarT und ELST)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Hydrobiologie durchgeführt. Für die Prüfung der Ökotoxizität von Chemikalien im Rahmen des Chemikalien- und des Pflanzenschutzgesetzes werden akute, verlängerte und chronische Fischtests eingesetzt. Für die Chemikalienprüfung steht mit dem Embryo-Test mit dem Zebrabärbling (DarT - Danio rerio Toxizitäts-Test) und für die Abwasserprüfung mit dem Fischei-Test, in dem ebenfalls Embryonen des Zebrabärblings eingesetzt werden, Alternativen für akute Tests zur Verfügung. Für verlängerte und chronische Fischtests gibt es jedoch noch keine Ersatzmethoden. Versuche mit Embryonen von Wirbeltieren (Embryokultur) zählen nach dem Tierschutzgesetz zu den schmerzfreien in vitro-Methoden (Organkultur) und sind als Ersatzmethode anerkannt. Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Verfahrens, das die Aussagefähigkeit ökotoxikologischer Untersuchungen mit Fischembryonen erweitert und dadurch auch einen Ersatz von verlängerten bzw. chronischen Fischtests ermöglicht. Toxische Effekte von Umweltchemikalien können unmittelbar oder mittelbar zu einer Veränderung von Genexpressionsmustern führen. Durch Analyse dieser Genexpressionsmuster in Embryonen des Zebrabärblings soll ein geeignetes Vorhersagemodell für die verlängerte und chronische Fischtoxizität entwickelt werden. Hierzu werden mit Hilfe von zwei Modellsubstanzen (3,4-Dichloranilin, Cadmiumchlorid) unter Verwendung eines Zebrabärblings Oligo-Array mit 14 000 unabhängigen Gensequenzen zunächst geeignete sensitive Marker-Gene identifiziert (d.h. Gene, die bei Exposition mit Chemikalien induziert oder reprimiert sind). Mit Hilfe ausgewählter Marker-Gene wird dann ein Testsystem auf Basis einer RT-PCR entwickelt und für die Analyse weiterer Testchemikalien eingesetzt. Hierzu werden 15-20 Testchemikalien ausgewählt, für die bereits Daten aus verlängerten und chronischen Fischtests vorliegen. Außerdem werden Genexpressionsmuster von exponierten Embryonen, Larval- und Juvenilstadien verglichen. Durch die vorgesehenen Untersuchungen soll eine Korrelation zwischen Genexpressionsmustern im Embryo und toxischen Effekten in verlängerten und chronischen Fischtests hergestellt werden. Auf Basis dieser Korrelation soll ein Vorschlag für eine Prüfrichtlinie erarbeitet werden, die den Ersatz von verlängerten und chronischen Fischtests durch einen Genexpressions-Danio rerio-Embryotest (Gen-DarT) ermöglichen soll.
Das Projekt "Teilprojekt 10" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Zoologie, Abteilung V Morphologie & Ökologie, Arbeitsgruppe Aquatische Ökologie und Toxikologie durchgeführt. Plastikmaterialien sind ubiquitär in Ökosystemen nachzuweisen; sie sind zumeist schlecht abbaubar, und Verwitterungsprozesse führen zu Fragmenten, die als Mikroplastik (MP) im Mikro m- bis mm-Bereich von Suspensions- und Sedimentfressern in Nahrungsnetze gelangen. MPs können aufgrund von Additiven per se toxisch sein, sie können aber auch persistente Substanzen (PPs) anreichern. Die Ziele von MiWa bestehen darin, (1) eine einheitliche Methodik zur Bestimmung der Abundanz von MP in Süßgewässern zu entwickeln, (2) verschiedene Umweltsysteme gezielt auf Quellen, Senken und den Verbleib von MPs zu untersuchen, sowie (3) toxikologische und ökotoxikologische Untersuchungen zu Effekten von MPs und PPs mit Testsystemen unterschiedlicher Komplexität und Trophiestufen durchzuführen. Ziel des Verbundes MiWa ist die nachvollziehbare und übergreifende Bewertung von MPs im Wasserkreislauf. Das Ziel des vorgeschlagenen Teilprojekts B4 besteht darin, den etablierten Modellorganismus Zebrabärbling (Danio rerio) für den Nachweis potentiell adverser Wirkungen von Mikroplastikpartikeln und partikelassoziierten Schadstoffen auf Fische zu etablieren, wobei aus Tierschutzgründen vor allem mit Embryonen gearbeitet wird. Die Wirkung von direkt aus dem Wasser aufgenommenen MPs und PPs wird mit der Aufnahme entlang von einfachen Modellnahrungsketten verglichen. Als weitere tierversuchsfreie Systeme werden Zellkulturen eingesetzt, um grundlegende Prozesse der Aufnahme und Wirkung von MPs und PPs zu verstehen. Die toxikologischen Endpunkte umfassen Embryo-, Neuro-, Cyto- und Gentoxizität sowie Teratogenität, Induktion von Cytochrom P450 und endokrine Wirkungen.
Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ - Fachbereich Analytik und Ökotoxikologie - Department Bioanalytische Ökotoxikologie durchgeführt. In Teilprojekt 6 sollen 3 Ziele erreicht werden, die einen Beitrag zur Beurteilung der Risiken von potentiell neuroaktiven Oberflächen- und Trinkwasserkontaminationen im Rahmen des GOW- Konzeptes leisten. Zum einen sollen durch wirkungsorientierte Analytik und differentieller Analyse unter Nutzung von Embryonen des Zebrabärblings (Danio rerio) neuroaktive Substanzen aus realen wässrigen Umweltproben isoliert und identifiziert werden. Zweitens sollen synthetische Mischungen von identifizierten Wasserkontaminanten auf ihre möglichen Effekte in den Fischembryonen untersucht werden. Dabei werden die zwei Haupttheorien für Kombinationswirkungsprognosen nämlich der 'Konzentrationsadditivität' sowie der 'unabhängigen Wirkung' als Grundlage der Mischungsbetrachtung genutzt. Die Ergebnisse werden für Empfehlungen für die Betrachtung und Bewertung von Mischungseffekten für das GOW-Konzept zusammengestellt. Drittens soll begleitend zu den o.g. Analysen synthetischer Mischungen die interne Konzentration der identifizierten Substanzen in den Fischembryonen quantifiziert werden und dabei bestimmt werden, ob, wann, in welcher Form und in welchem Umfang die Fischembryonen in der Lage sind, neuroaktive Substanzen zu biotransformieren und damit zu bioaktivieren oder zu entgiften. Die Arbeiten gliedern sich auf in die 3 Arbeitspakete Differentialanalyse und Monitoring (AP1), Analyse der Mischungstoxizität (AP2) und interne Konzentration und Biotransformation (AP3). Das AP1 ist über den Zeitraum der ersten 2 Jahre des Projektes veranschlagt. Die anderen beiden APs werden über den gesamten beantragten Zeitraum bearbeitet, wobei sich das AP 3 auf die letzten Monate des Projektes konzentriert. Wesentliche übergreifende Arbeitsschritte sind eine Stoffauswahl der darauf experimentell zu prüfenden Substanzen und deren Mischungen, die Etablierung der Analytik in den Embryonen und der Untersuchung der verschiedenen neuroaktiven Effekte in den Embryonen.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hydrotox Labor für Ökotoxikologie und Gewässerschutz GmbH durchgeführt. Ziel des Teilprojektes C im Verbundprojekt 'DanTox' ist es, zunächst eine Charakterisierung der im Projekt bearbeiteten Proben (Modellchemikalien, dotierte Umweltproben, native Umweltproben) mit validierten Testverfahren (OECD, ISO) vorzunehmen, um die mit den neu entwickelten Methoden erzielten Ergebnisse in den Kontext klassischer Testbatterien einordnen und eine erwartete Erweiterung der Empfindlichkeit und der Aussage zum Wirkmechanismus belegen zu können. Die neu entwickelten Methoden sollen dann auf ihre Praxistauglichkeit und Marktfähigkeit geprüft werden. Dazu sollen Proben, die im Rahmen von routinemäßig bei HYDRO durchgeführten Biotestverfahren untersucht werden, mit ausgewählten neu entwickelten Methoden untersucht werden. Neue Testmethoden sollen bei HYDRO etabliert werden (Fischei-Sedimenttest, Comet Assay). Mit diesen und mit validierten, justiziablen Standardtests (OECD, ISO) werden die im Rahmen des Projektes zu untersuchenden Proben hinsichtlich ihres ökotoxikologischen Potenzials möglichst umfassend beschrieben. Umweltproben, die im Rahmen von Industrieaufträgen, behördlichen Überwachungen oder anderen Forschungsprojekten bei HYDRO mit etablierten und validierten Biotestverfahren auf ihre toxischen Wirkungen routinemäßig untersucht werden, sollen zusätzlich mit den im Projekt neu entwickelten Testverfahren untersucht werden. Studierende der beteiligten Universitäten werden in Form von Diplomarbeiten oder Praktika in die Arbeiten bei HYDRO eingebunden.