Ontwikkelingstoxiciteit van ethanol
in zebravissen
Inhoudsopgave
Samenvatting Blz. 2
Inleiding Blz. 3
Materiaal en methoden Blz. 6
Resultaten Blz. 8
Discussie Blz. 12
Conclusie Blz.
Referenties Blz.
Bijlagen Blz.
Tekeningen
Tabellen
Legenda tabel 3 en 5
1
,Samenvatting
Het doel van het onderzoek is het bekijken van de effecten van ethanol op de
embryologische ontwikkeling van zebravissen. In dit geval zijn zebravissen gebruikt als
diermodel omdat de eitjes van de zebravis goed te bestuderen zijn door hun doorzichtigheid.
Daarnaast komen het genoom van de zebravis en die van de mens zeer overeen, wat
betekent dat de effecten van ethanol op de zebravissen vergeleken kunnen worden met de
effecten op de mens. Het is belangrijk dergelijke onderzoeken als deze uit te voeren om de
effecten van toxinen op het menselijk lichaam in kaart te brengen. In dit onderzoek wordt er
antwoord gezocht op de vraag: ‘Wat is het effect van 0,50%; 1,25% en 2,00% ethanol op de
embryologische ontwikkeling van de zebravis?’ Dit wordt gedaan door middel van een
randomised control trial onderzoek. Er wordt gebruik gemaakt van 24 net bevruchte zebravis
embryo’s. 18 embryo’s worden blootgesteld aan verschillende concentraties ethanol en
vergeleken met een groep zonder ethanol in hun omgeving. De effecten waarnaar gekeken
worden, zijn; levensvatbaarheid, bewegingsintensiteit, hartslag en het ontwikkelen van een
oedeem of andere misvorming. Uit dit onderzoek is gebleken dat er meer schade aan de
hiervoor genoemde effecten was bij de zebravissen die blootgesteld zijn aan hogere
concentraties ethanol dan bij de zebravissen die blootgesteld zijn aan lagere concentraties
ethanol. Echter zorgt een lage dosis ethanol (0,50%) ook al voor schade aan de
embryologische ontwikkeling.
2
,Inleiding
Het externe milieu is een zeer belangrijke determinant voor de gezondheid van de mens.
Daarbij spelen toxische verbindingen ook een rol. Het is belangrijk om te weten hoe het
mechanisme van toxische stoffen het menselijk lichaam beïnvloedt. Daarnaast moet er ook
onderzocht worden hoe het lichaam zelf een dergelijke toxine verwerkt.
Toxines kunnen op veel verschillende manieren bij mensen terecht komen. Dit kan onder
andere via ingenomen voedsel, water, aanraking met de huid of via een injectie. Ook heeft
elk toxine een eigen effect op de mens. Het toxine ethanol heeft bijvoorbeeld onder andere
een negatief effect op de werking van de bloedplaatjes en dus ook op de bloedstolling (1).
Daarnaast heeft alcohol (ethanol) tijdens de zwangerschap ook een negatief effect op de
psychomotorische werking van het kind en verhoogt de kans op een miskraam en
vroeggeboorte (2). Dit zijn nog maar enkele voorbeelden van de negatieve effecten van
ethanol op de gezondheid.
In dit onderzoek worden ook de effecten van ethanol getest, maar het is onethisch om dit op
een humaan kind te testen. De zebravis is dan zeer geschikt om onderzoek op te doen.
Celbioloog dr. R. Willemsen introduceerde de zebravis als onderzoeksmodel. Voorheen werd
de muis voornamelijk als diermodel gebruikt, maar de embryologische ontwikkeling van de
muis is niet goed genoeg te bestuderen. De eitjes van de zebravis zijn daarentegen redelijk
doorzichtig en dus goed te bestuderen. Ook duurt de embryologische ontwikkeling van de
zebravis maar drie dagen, dus is het effect van een toxine snel vast te leggen. De
ontwikkelingsstadia van de zebravis zijn ook goed te onderscheiden. Daarnaast leggen
zebravissen veel eitjes in een korte periode en geeft dit de mogelijkheid op veel zebravissen
te testen voor een betrouwbaar resultaat. Ook komen het genoom van de zebravis en het
genoom van de mens zeer overeen. Het effect van toxinen op zebravissen kan dus
vergeleken worden met wat het effect van dezelfde toxinen op mensen zal zijn (3).
Er zijn al meerdere studies uitgevoerd, die het effect van toxinen op zebravissen
onderzoeken. Ook is er een eerder een onderzoek uitgevoerd naar de effecten van ethanol
op de ontwikkeling van de zebravis. In dit onderzoek werden niet alleen de effecten, maar
ook de onderliggende mechanismen geobserveerd. Cyclopie, het hebben van maar één oog
en een vervormde neus, en een verminderde genexpressie in de voor- en middenhersenen
kwamen als effecten van ethanol uit dit onderzoek (4).
Uit een ander onderzoek naar de effecten van ethanol op de zebravis kwam naar voren dat
de blootstelling aan ethanol ook kan leiden tot prenatale en postnatale groeiachterstand,
aangeboren afwijkingen en afwijkingen aan het centrale zenuwstelsel, zoals gebreken in het
leren en het geheugen. Wat merkwaardig was in de resultaten, was dat de negatieve
effecten op het leren en het geheugen al bij een lage concentratie ethanol optraden (5).
In dit onderzoek worden de effecten van een toxine op de ontwikkeling van de zebravis
geobserveerd. In dit geval wordt de ontwikkelingstoxiciteit van ethanol onderzocht. De
effecten waarop gelet worden zijn; bewegingsintensiteit, hartslag en het ontwikkelen van een
oedeem. De zebravissen zullen 72 uur blootgesteld worden aan ethanol. De
onderzoeksvraag luidt dan ook: Welk effect hebben concentraties van 0,50%; 1,25% en
2,00% ethanol op de embryologische ontwikkeling van de zebravis?
3
, Uit eerder onderzoek is gebleken dat bij een concentratie van 2,9% ethanol de embryo’s een
zodanig negatief effect ervaren dat ze niet levensvatbaar zijn. Mede hierom is er in dit
onderzoek gekozen voor concentraties lager dan 2,9% (6).
De verwachting is dat ethanol een negatief effect heeft op het ontwikkelingsproces van de
zebravis. Ook zal de concentratie een grote rol spelen in de ernst van de complicaties tijdens
de ontwikkeling; hoe hoger de concentratie ethanol, hoe erger de negatieve effecten op de
ontwikkeling van de zebravis. De duur van de blootstelling heeft ook een negatief effect op
het ontwikkelingsproces. Bij 0,5% ethanol zal er na 24 uur nog geen duidelijk effect optreden.
Na 48 begint er waarschijnlijk een niet-letaal effect op te treden. Na 72 uur zijn deze effecten
toegenomen maar blijven niet-letaal. Bij een concentratie van 1,25% ethanol zullen de
embryo’s ontwikkelingsstoornissen krijgen als oedeemvorming en de groei zal verminderen.
Naarmate de embryo’s langer worden blootgesteld aan ethanol zullen de effecten toenemen.
De niet-letale effecten kunnen na 48 overgaan in letale effecten Een concentratie van2,0% al
voor ernstige negatieve gevolgen zorgen waarbij het embryo na 72 uur dood is.
4
in zebravissen
Inhoudsopgave
Samenvatting Blz. 2
Inleiding Blz. 3
Materiaal en methoden Blz. 6
Resultaten Blz. 8
Discussie Blz. 12
Conclusie Blz.
Referenties Blz.
Bijlagen Blz.
Tekeningen
Tabellen
Legenda tabel 3 en 5
1
,Samenvatting
Het doel van het onderzoek is het bekijken van de effecten van ethanol op de
embryologische ontwikkeling van zebravissen. In dit geval zijn zebravissen gebruikt als
diermodel omdat de eitjes van de zebravis goed te bestuderen zijn door hun doorzichtigheid.
Daarnaast komen het genoom van de zebravis en die van de mens zeer overeen, wat
betekent dat de effecten van ethanol op de zebravissen vergeleken kunnen worden met de
effecten op de mens. Het is belangrijk dergelijke onderzoeken als deze uit te voeren om de
effecten van toxinen op het menselijk lichaam in kaart te brengen. In dit onderzoek wordt er
antwoord gezocht op de vraag: ‘Wat is het effect van 0,50%; 1,25% en 2,00% ethanol op de
embryologische ontwikkeling van de zebravis?’ Dit wordt gedaan door middel van een
randomised control trial onderzoek. Er wordt gebruik gemaakt van 24 net bevruchte zebravis
embryo’s. 18 embryo’s worden blootgesteld aan verschillende concentraties ethanol en
vergeleken met een groep zonder ethanol in hun omgeving. De effecten waarnaar gekeken
worden, zijn; levensvatbaarheid, bewegingsintensiteit, hartslag en het ontwikkelen van een
oedeem of andere misvorming. Uit dit onderzoek is gebleken dat er meer schade aan de
hiervoor genoemde effecten was bij de zebravissen die blootgesteld zijn aan hogere
concentraties ethanol dan bij de zebravissen die blootgesteld zijn aan lagere concentraties
ethanol. Echter zorgt een lage dosis ethanol (0,50%) ook al voor schade aan de
embryologische ontwikkeling.
2
,Inleiding
Het externe milieu is een zeer belangrijke determinant voor de gezondheid van de mens.
Daarbij spelen toxische verbindingen ook een rol. Het is belangrijk om te weten hoe het
mechanisme van toxische stoffen het menselijk lichaam beïnvloedt. Daarnaast moet er ook
onderzocht worden hoe het lichaam zelf een dergelijke toxine verwerkt.
Toxines kunnen op veel verschillende manieren bij mensen terecht komen. Dit kan onder
andere via ingenomen voedsel, water, aanraking met de huid of via een injectie. Ook heeft
elk toxine een eigen effect op de mens. Het toxine ethanol heeft bijvoorbeeld onder andere
een negatief effect op de werking van de bloedplaatjes en dus ook op de bloedstolling (1).
Daarnaast heeft alcohol (ethanol) tijdens de zwangerschap ook een negatief effect op de
psychomotorische werking van het kind en verhoogt de kans op een miskraam en
vroeggeboorte (2). Dit zijn nog maar enkele voorbeelden van de negatieve effecten van
ethanol op de gezondheid.
In dit onderzoek worden ook de effecten van ethanol getest, maar het is onethisch om dit op
een humaan kind te testen. De zebravis is dan zeer geschikt om onderzoek op te doen.
Celbioloog dr. R. Willemsen introduceerde de zebravis als onderzoeksmodel. Voorheen werd
de muis voornamelijk als diermodel gebruikt, maar de embryologische ontwikkeling van de
muis is niet goed genoeg te bestuderen. De eitjes van de zebravis zijn daarentegen redelijk
doorzichtig en dus goed te bestuderen. Ook duurt de embryologische ontwikkeling van de
zebravis maar drie dagen, dus is het effect van een toxine snel vast te leggen. De
ontwikkelingsstadia van de zebravis zijn ook goed te onderscheiden. Daarnaast leggen
zebravissen veel eitjes in een korte periode en geeft dit de mogelijkheid op veel zebravissen
te testen voor een betrouwbaar resultaat. Ook komen het genoom van de zebravis en het
genoom van de mens zeer overeen. Het effect van toxinen op zebravissen kan dus
vergeleken worden met wat het effect van dezelfde toxinen op mensen zal zijn (3).
Er zijn al meerdere studies uitgevoerd, die het effect van toxinen op zebravissen
onderzoeken. Ook is er een eerder een onderzoek uitgevoerd naar de effecten van ethanol
op de ontwikkeling van de zebravis. In dit onderzoek werden niet alleen de effecten, maar
ook de onderliggende mechanismen geobserveerd. Cyclopie, het hebben van maar één oog
en een vervormde neus, en een verminderde genexpressie in de voor- en middenhersenen
kwamen als effecten van ethanol uit dit onderzoek (4).
Uit een ander onderzoek naar de effecten van ethanol op de zebravis kwam naar voren dat
de blootstelling aan ethanol ook kan leiden tot prenatale en postnatale groeiachterstand,
aangeboren afwijkingen en afwijkingen aan het centrale zenuwstelsel, zoals gebreken in het
leren en het geheugen. Wat merkwaardig was in de resultaten, was dat de negatieve
effecten op het leren en het geheugen al bij een lage concentratie ethanol optraden (5).
In dit onderzoek worden de effecten van een toxine op de ontwikkeling van de zebravis
geobserveerd. In dit geval wordt de ontwikkelingstoxiciteit van ethanol onderzocht. De
effecten waarop gelet worden zijn; bewegingsintensiteit, hartslag en het ontwikkelen van een
oedeem. De zebravissen zullen 72 uur blootgesteld worden aan ethanol. De
onderzoeksvraag luidt dan ook: Welk effect hebben concentraties van 0,50%; 1,25% en
2,00% ethanol op de embryologische ontwikkeling van de zebravis?
3
, Uit eerder onderzoek is gebleken dat bij een concentratie van 2,9% ethanol de embryo’s een
zodanig negatief effect ervaren dat ze niet levensvatbaar zijn. Mede hierom is er in dit
onderzoek gekozen voor concentraties lager dan 2,9% (6).
De verwachting is dat ethanol een negatief effect heeft op het ontwikkelingsproces van de
zebravis. Ook zal de concentratie een grote rol spelen in de ernst van de complicaties tijdens
de ontwikkeling; hoe hoger de concentratie ethanol, hoe erger de negatieve effecten op de
ontwikkeling van de zebravis. De duur van de blootstelling heeft ook een negatief effect op
het ontwikkelingsproces. Bij 0,5% ethanol zal er na 24 uur nog geen duidelijk effect optreden.
Na 48 begint er waarschijnlijk een niet-letaal effect op te treden. Na 72 uur zijn deze effecten
toegenomen maar blijven niet-letaal. Bij een concentratie van 1,25% ethanol zullen de
embryo’s ontwikkelingsstoornissen krijgen als oedeemvorming en de groei zal verminderen.
Naarmate de embryo’s langer worden blootgesteld aan ethanol zullen de effecten toenemen.
De niet-letale effecten kunnen na 48 overgaan in letale effecten Een concentratie van2,0% al
voor ernstige negatieve gevolgen zorgen waarbij het embryo na 72 uur dood is.
4
