Publikacje pracowników Katedry Fizjologii i Toksykologii
W czasopiśmie Toxins (IF: 4.546; MEiN: 100) ukazała się naukowa publikacja współautorstwa: mgr P. Skrzydlewskiego, dr hab. M. Twarużek, prof. uczelni, prof. dr hab. inż. J. Grajewskiego „Cytotoxicity of Mycotoxins and Their Combinations on Different Cell Lines: A Review” Toxins 2022, 14, 244. https://doi.org/10.3390/toxins14040244
Mykotoksyny są wtórnymi metabolitami pleśni i są wytwarzane głównie przez gatunki z rodzajów Aspergillus, Penicillium i Fusarium. Mogą być syntetyzowane na polu, podczas zbioru, a także podczas przechowywania. Są to związki dość stabilne i trudne do usunięcia. Spośród kilkuset mykotoksyn według WHO na szczególną uwagę zasługują ochratoksyna A, aflatoksyny, zearalenon, deoksyniwalenol, patulina, fumonizyny oraz toksyny T-2 i HT-2. Cytotoksyczność jest jedną z najważniejszych niekorzystnych właściwości mykotoksyn i jest głównie oceniana za pomocą testu MTT, testu NRU, testu LDH, testu CCK-8 i testu ATP w różnych liniach komórkowych. Stosunek komórek apoptotycznych ocenia się głównie za pomocą cytometrii przepływowej. Oprócz oceny cytotoksyczności poszczególnych mykotoksyn ważne jest określenie cytotoksyczności ich kombinacji. Takie kombinacje często wykazują silniejszą cytotoksyczność niż pojedyncze mykotoksyny. Cytotoksyczność różnych mykotoksyn często zależy od linii komórkowej użytej w eksperymencie oraz od czasu i dawki. Główną wadą oceny cytotoksyczności mykotoksyn w liniach komórkowych jest brak interakcji typowych dla złożonych organizmów (na przykład odpowiedzi immunologicznej).
W czasopiśmie Journal of Fungi (IF: 5.816) ukazała się publikacja:
Ulrich S, Lang K, Niessen L, Baschien C, Kosicki R, Twarużek M, Straubinger RK, Ebel F. The Evolution of the Satratoxin and Atranone Gene Clusters of Stachybotrys chartarum. Journal of Fungi. 2022; 8(4):340. https://doi.org/10.3390/jof8040340
Stachybotrys chartarum jest pleśnią często występującą na wilgotnych materiałach budowlanych oraz niewłaściwie przechowywanej paszy dla zwierząt. Narażenie ludzi i zwierząt na wtórne metabolity tego grzyba może wiązać się z poważnymi skutkami zdrowotnymi. Chemotypy A bądź S powiązane są z wzajemnie wykluczającą się produkcją satratoksyn lub atranonów. W oparciu o geny (klaster satratoksyny, SC1-3, klaster sat lub atranonu, AC1, atr), które podejrzewa się za kluczowe w produkcji satratoksyn i atranonów, S. chartarum można ponadto podzielić na trzy genotypy: typ S posiadający wszystkie sat, ale bez genów atr, typ A pozbawiony sat, ale niosący wszystkie geny atr, oraz typ H mający tylko niektóre geny sat i wszystkie geny atr. W badaniach przeanalizowane zostały wyżej wymienione klastry genów, aby ocenić ich powiązania ewolucyjne. Ponadto przeprowadzono ponowne sekwencjonowanie szczepów, a także przy pomocy techniki LC-MS/MS (chromatografia cieczowa – tandemowa spektrometria mas) analizę ich ekstraktów. W pracy zaproponowano pierwszy model ewolucji genotypów S. chartarum. Założono, że genotyp H reprezentuje najstarszą formę. Utrata AC1 i jednoczesne nabycie SC2 doprowadziły do pojawienia się genotypu S. Według zaproponowanego modelu, genotyp H rozwinął się również w kierunku genotypu A, w procesie, któremu towarzyszyła utrata klastrów SC1 i SC3.
W prestiżowym czasopiśmie naukowym Toxins (Impact Factor = 4.546; MEiN = 100 pkt., Journal Rank: JCR - Q1 (Toxicology) / CiteScore - Q1 (Health, Toxicology and Mutagenesis) ukazała się publikacja poświęcona cytotoksyczności izolatów Aspergillus sekcja Fumigati izolowanych z urządzeń ochrony osobistej stosowanych w sortowni odpadów. Wśród autorów publikacji znalazły się pracowniczki Wydziału Nauk Biologicznych UKW: dr hab. Magdalena Twarużek, prof. uczelni oraz mgr Ewelina Soszczyńska.
Podczas sortowania odpadów należy zapewnić bezpieczne warunki pracy, w celu zminimalizowania narażenia pracowników na działanie substancji chemicznych i biologicznych. Badanie to określa udział izolatów Aspergillus sekcja Fumigati w ogólnej cytotoksyczności masek filtrujących (FRPD filtering respiratory protection devices) i rękawic ochronnych (MPG) zebranych w 2019 r. z różnych stanowisk pracy w jednej sortowni odpadów w Portugalii. Cytotoksyczność 133 izolatów Aspergillus sekcja Fumigati została określona względem komórek nabłonkowych gruczolakoraka płuc A549 i komórek nerek SK przy użyciu testu MTT.
Wyniki cytotoksyczności izolatów Aspergillus sekcja Fumigati porównano z wcześniejszymi wynikami całkowitej cytotoksyczności próbek FRPD i MPG. Wykryto istotną korelację między całkowitą cytotoksycznością próbek a cytotoksycznością izolatów Aspergillus sekcja Fumigati w komórkach A549 (rS = -0,339, p = 0,030). Cytotoksyczność izolatów Aspergillus sekcja Fumigati określa 10,7% całkowitej cytotoksyczności próbki. Na podstawie porównania poziomów cytotoksyczności można było określić udział tych izolatów w całkowitej cytotoksyczności urządzeń zabezpieczających stosowanych w branży sortowania odpadów.
Wyniki potwierdzają, że badania toksykologiczne in vitro są ważnym narzędziem do oceny ryzyka w odniesieniu do cytotoksyczności, a zatem są przydatne w określaniu udziału zanieczyszczeń mikrobiologicznych w ogólnej cytotoksyczności. Takie podejście może dostarczyć cennych odpowiedzi w badaniach dawka - odpowiedz oraz wyznaczyć nowe podejście w ocenie ryzyka narażenia i przełożyć się na politykę zawodową.
W czasopiśmie Building and Environment (IF: 6.456; MEiN: 200) ukazała się naukowa publikacja współautorska pracowników Wydziału Nauk Biologicznych: dr hab. M. Twarużek prof. uczelni, mgr E. Soszczyńskiej oraz mgr R. Kosickiego „Microbial contamination in firefighter Headquarters’: A neglected occupational exposure scenario” https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.108862
Zanieczyszczenie mikrobiologiczne w siedzibie straży pożarnej: zaniedbany scenariusz narażenia zawodowego
Środowisko zawodowe Straży Pożarnej (FFH), wymaga oceny narażenia na czynniki biologiczne znajdując się w jego otoczeniu. Badanie miało na celu ocenę skażenia mikrobiologicznego (grzyby, bakterie i SARS-CoV-2) w jednostkach portugalskiej Straży Pożarnej (FFH). Zanieczyszczenie grzybami scharakteryzowano poprzez molekularne wykrywanie gatunków toksynotwórczych, oporność przeciwgrzybiczą i profil mikotoksyn. Ocena cytotoksyczności została ustalona przy użyciu testu MTT w celu rozpoznania możliwych skutków zdrowotnych. Wyniki badań doprowadziły do sformułowania wniosków budzących obawy zawiązane z narażeniem osób pracujących w jednostkach straży pożarnej: a) skażenie mikrobiologiczne nie spełniało portugalskich wymagań prawnych dotyczących jakości powietrza w większości FFH (obciążenie bakteriami 63,63%, obciążenie grzybami 45,45%); b) narażenie na grzyby przez drogi oddechowe z podkreśleniem możliwego ryzyka chorób układu oddechowego; c) występowanie Aspergillus sp. w materiałach czyszczących, które mogą stanowić potencjalne źródło zanieczyszczenia krzyżowego; d) rozpowszechnienie Aspergillus sekcja fumigati we wszystkich analizowanych FFH; e) trend oporności wielolekowej stwierdzony wśród grzybów ze szczególnym uwzględnieniem izolatów fumigati; f) wykrycie kilku mikotoksyn (fumonizyna B2, niwalenol, kwas mykofenolowy i sterygmatocystyna) oraz; g) potencjalna rola rodzaju Aspergillus w stwierdzonej cytotoksyczności, zwłaszcza względem komórek płuc. Zastosowanie różnych metod pobierania próbek (aktywne i pasywne) oraz analiz laboratoryjnych poprawiło jakość uzyskanych wyników, umożliwiając bardziej szczegółową i dokładną charakterystykę ryzyka.
