Undersøgelser af azolfungiciders hormonforstyrrende effekter

Transkript

1 Undersøgelser af azolfungiciders hormonforstyrrende effekter Christine ellemann Fødevareinstituttet ational workshop om Hormonforstyrrende stoffer D. 11. december 28

2 Hvad er azolfungicider? - Sprøjtemidler til bekæmpelse af svampevækst - Bruges på hvede, rug, champignoner, kirsebær og blomster - Bruges i Europa, Australien, Asien og Sydamerika 2 DTU Food, Technical University of Denmark

3 Formål At undersøge og sammenligne anvendte azol-fungiciders interaktion med hormoner CH 3 Cl Cl O O Cl Cl O O Cl F Prochloraz (imidazol) O Cl H 3 C H 3 C OH CH 3 Cl H 3 C Propiconazol (triazol) Epoxiconazol (triazol) Tebuconazol (triazol) 3 DTU Food, Technical University of Denmark

4 Forsøgsdesign In Vitro assays In Vivo undersøgelser Antiandrogen testning AR Steroidsyntese assay - H295R In utero og perinatal eksponering: Østrogen/antiøstrogen testning samt Aromatase hæmning MCF-7 Dosering GD 7-PD 16: Effekter på thyroidea hormoner - T- Screen GD 7 21 PD 1-16 Ah Receptor assay dioxin lignende Fostre blev analyseret for effekter på hormon- og genekspressions niveauer Registrering af organ vægte, antal brystvorter og AGD samt hormon målinger og genekspressioner 4 DTU Food, Technical University of Denmark

5 Resultater in vitro Androgen receptor AR antagonisme in vitro in vitro 14 Luminescense (.1 nm R1881= 1%) Prochloraz Tebuconazole Epoxiconazole Propiconazole Concentration (μm) 5 DTU Food, Technical University of Denmark

6 Steroidsynthese assay Human corticocarcinoma H295R celle linie: - Udtrykker alle nøgle enzymer I steroidsyntesen - Kan producere kønshormoner Cholesterol Cholesterol cytp45scc Pregnonelone Mitochondrion Pregnonelone 17α-OH-pregnonelone Smooth ER cytp45c17 (17α-hydroxylase) cytp45c17 (17,2-lyase) Progesterone cytp45c17 (17 α-hydroxylase) 17α-OH-progesterone cytp45c17 (17,2-lyase) DHEA 4-Androstenedione Androstenediol Testosterone Estradiol aromatase 6 DTU Food, Technical University of Denmark

7 Steroid synthesis assay H295R cells pg hormon/ ml: Tebuconazol eksponerede H295R celler: Testosterone Estradiol Progesterone Tebuconazol µmol/ L: pg hormon/ ml Epoxiconazol eksponerede H295R celler: Testosterone Estradiol Progesterone Epoxiconazol µmol/ L: Propiconazol eksponerede H295R celler: Testosteron Estradiol Progesteron Propiconazol µmol/ L: pg Testosterone or E2/ ml: Prochloraz eksponerede H295R celler: Testosterone Estradiol Progesterone Prochloraz µmol/ L: pg Progesterone /ml 7 DTU Food, Technical University of Denmark

8 Ah receptor agonism in vitro 1 Ah receptor agomisme in vitro 3 12 Prochloraz TCDD Luminiscense Luminiscense Control =1 x 5,1,1,1,1 1 1 Concentrations (nm) Propiconazole Epoxiconazole Tebuconazole Control,1, Concentrations (μm) 8 DTU Food, Technical University of Denmark

9 Opsummering in vitro Prochloraz Tebuconazol Epoxiconazol Propiconazol Androgen receptor Østrogen receptor Aromatase aktivitet Steroid syntese Testosteron Østradiol Progesteron T-screen ( ) Ah-receptor Alle fire azol-fungicider har stort set samme virkningsprofil in vitro Men prochloraz virker kraftigere 9 DTU Food, Technical University of Denmark

10 Forsøgsdesign In Vitro assays In Vivo undersøgelser Antiandrogen testning AR Steroidsyntese assay - H295R In utero og perinatal eksponering: Østrogen/antiøstrogen testning samt Aromatase hæmning MCF-7 Dosering GD 7-PD 16: Effekter på thyroidea hormoner - T- Screen GD 7 21 PD 1-16 Ah Receptor assay dioxin lignende Fostre blev analyseret for effekter på hormon- og genekspressions niveauer Registrering af organ vægte, antal brystvorter og AGD samt hormon målinger og genekspressioner 1 DTU Food, Technical University of Denmark

11 Effekter hos afkommet Kontrol Tebuconazole 5 mg/kg Tebuconazole 1 mg/kg Epoxiconazole 15 mg/kg Epoxiconazole 5 mg/kg Levende unger ved fødsel 1.92 ± ± ± ± ± 5.9 Fødselsvægt (g) 5.53 ± ± ± ± ±.3 AGD (mm)/ cubic root of body weight Anogenital distance at birth # Control 1: Ko r o l 2 T-5 : T-1 3 : E-15 4 : E-5 5. Male pups Female pups umber of nipples umber of nipples in males PD 13 # 1: Kontrol 2: T-5 3: T-1 4: E E-5 Control T-5 T-1 E-15 E-5 Tidligere fundet at prochloraz formindskede AGD hos hanner og øgede den hos hunner samt at hannerne fik flere brystvorter. 11 DTU Food, Technical University of Denmark

12 Hormonniveauer i afkommets testikler 17α-hydroxy-progesteron Testosterone Progesterone kontrol Tebuconazol 5 mg/kg Tebuconazol 1 mg/kg Epoxyconazol 15 mg/kg Epoxyconazol 5 mg/kg kontrol Tebuconazol 5 mg/kg Tebuconazol 1 mg/kg Epoxyconazol 15 mg/kg Epoxyconazol 5 mg/kg.. 12 DTU Food, Technical University of Denmark p g /testis ng/testis ng/testis kontrol Tebuconazol 5 mg/kg Tebuconazol 1 mg/kg Epoxyconazol 15 mg/kg Epoxyconazol 5 mg/kg

13 Steroidsynthesen Effekter af tebuconazole Cholesterol Smooth ER Cholesterol cytp45scc Pregnonelone Mitochondrion Pregnonelone 17α-OH-pregnonelone cytp45c17 (17α-hydroxylase) cytp45c17 (17,2-lyase) Progesterone cytp45c17 (17 α-hydroxylase) 17α-OH-progesterone cytp45c17 (17,2-lyase) DHEA 4-Androstenedione Androstenediol Testosterone Estradiol aromatase 13 DTU Food, Technical University of Denmark

14 In vivo resultater overblik Prochloraz Tebuconazole Epoxiconazole AGD female pups AGD male pups ipples male pups Testosterone male pups Progesterone male pups Testosterone - mothers Progesterone - mothers n.i. n.i. Gestational length % Post implantation loss % Perinatal loss 14 DTU Food, Technical University of Denmark

15 Konklusion Resultaterne tyder på at hormonforstyrrende egenskaber er et fællestræk for azol-fungicider - - selvom profil og potens kan være forskellig Påvirkning af steroidhormonsyntesen synes at være hovedmekanismen bag de hormonforstyrrende egenskaber 15 DTU Food, Technical University of Denmark

16 Fremtiden Er der kombinations-effekter? Kan de forudsiges? Samspil mellem hormonsystemer Cortisol, insulin, T4 og flere andre 16 DTU Food, Technical University of Denmark

17 Vi er en stor gruppe på Fødevarinstituttet Ulla Hass Camilla Taxvig Stine Metzdorff Mia Birkhøj Sofie Christiansen Marta Axelstad Julie Boberg Maria Kiærsgaard Birgitte Plesning Dorte Hansen Morten Andreasen Heidi Letting Lillian Sztuk Ulla Barouda Vibeke Kjær Karen Roswall Bo Herbst Samt SDU samarbejdspartnere: Helle Raun Andersen Mia Birkhøj Kjærstad 17 DTU Food, Technical University of Denmark

18 Tak for jeres opmærksomhed 18 DTU Food, Technical University of Denmark