Mục tiêu của nghiên cứu này là sử dụng phương pháp “di truyền chức năng” để xác định chỉ dấu sinh học (biomarker) phân tử như là chỉ số về tác động của tiếp xúc với TCDD của cá hồi vân.
Cụ thể, chúng tôi nghiên cứu những ảnh hưởng của chế độ ăn uống phơi nhiễm mãn tính (lâu dài) TCDD lên sự biểu hiện gen cá hồi vân giống kết hợp với phân tích mô bệnh học. Cá hồi vân giống được cho ăn Biodiet có chứa TCDD với các nồng độ 0, 0.1, 1, 10 và 100 ppb, cá được lấy mẫu từ mỗi nhóm sau 7, 14, 28 và 42 ngày sau khi bắt đầu cho ăn.
Kết quả cho thấy, ở nồng độ 100 ppb TCDD gây ra tỉ lệ chết 100% ngày thứ 39. Cá ăn thức ăn có hàm lượng TCDD 100 ppb, sự tích lũy TCDD là 47,37 ppb (ng TCDD/g cá) trong toàn bộ cá ở ngày thứ 28. Phân tích mô học từ cá hồi cho ăn TCDD lấy mẫu từ ngày thứ 28 và 42 cho thấy tổn thương rõ ràng được tìm thấy ở da, hầu họng (oropharynx), gan, bóng hơi, ruột, tụy, mũi và thận.
Ngoài ra, TCDD gây ra thiếu máu ngoại vi (peripheral blood), làm giảm chất béo ở bụng, tăng sự tái tạo của các tia vây, phù nề ở màng ngoài tim và xuất huyết trong khi ăn TCDD ở nồng độ 100 ppb so với nhóm đối chứng ở ngày thứ 28. Tương quan giữa mức độ và thời gian biểu hiện gen được phân tích bằng phương pháp cGRASP 16,000 (16 K) cDNA microarray (còn gọi là DNA chip hay gene chip). Sự biểu hiện của toàn bộ gen trên cá khi ăn thức ăn nhiễm TCDD được xác định bằng thí nghiệm microarray cho thấy chúng có liên quan đến các quá trình sinh học khác nhau bao gồm sự phát triển, tăng sinh tế bào, quá trình trao đổi chất, và các quá trình trong hệ thống miễn dịch.
Chín gen xác định được bằng microarray được lựa chọn chạy qPCR để xác nhận. CYP1A3 và CYP1A1 là các gen gia tăng biểu hiện (up-regulated genes: là gen điều chỉnh một số quá trình của tế bào hoặc cơ thể bằng cách gia tăng sản xuất một sản phẩm nào đó của cơ thể để giúp cơ thể chống lại những bất lợi) và HBB1 là gen giảm biểu hiện (down-regulated gene: ngược với up-regulated gene) trong các nhóm dựa trên dữ liệu microarray, và kết quả qPCR cũng phù hợp với dữ liệu microarray đối với nhóm sử dụng thức ăn có nồng độ TCDD là 10 và 100 ppb sau 28 ngày tiếp xúc (p <0.05).
Ngoài ra, trong nhóm sử dụng 100 ppb TCDD ở ngày thứ 28, biểu hiện của tiền chất C3-1 và trypsin-1 cao gấp 10 lần từ thí nghiệm microarray, và kết quả xác định bằng phương pháp qPCR cũng phù hợp cho thấy sự biểu hiện đáng kể của các gen này trong nhóm sử dụng thức ăn có nồng độ 100 ppb TCDD ở ngày thứ 28 (p <0.05). Nhìn chung, tổn thương trong biểu mô mũi khi phân tích mô bệnh học là một kết quả mới và quan trọng trong nghiên cứu này, và sự biểu hiện của gen khi cá ăn thức ăn nhiễm TCDD có thể phát triển một chỉ dấu sinh học phân tử mới để đánh giá các tác động của TCDD đến môi trường trên các quần thể cá hồi vân.
© Triệu Tuấn, trieutuan.blog
Source: Qing Liua, et al. 2013. Gene expression and pathologic alterations in juvenile rainbow trout due to chronic dietary TCDD exposure. Aquatic Toxicology, Available online 1 July 2013, In Press, Accepted Manuscript.