Oznaczenie wpływu na organizm żywy (model zebrafish) pierwiastków, cząsteczek, cząstek, mieszanin, roztworów, ekstraktów – wstępna ocena bezpieczeństwa narażenia, toksyczności

Danio rerio (zebrafish, stadium embrionalne i larwalne) jest wiarygodnym i wygodnym modelem do oceny potencjalnej toksyczności spowodowanej ekspozycją na różne czynniki chemiczne czy biologiczne. Model jest wykorzystywany ze względu na takie korzyści, jak: łatwość utrzymywania i hodowli rybek na tym etapie rozwoju, dużą płodność i zapłodnienie poza ciałem matki, a także homologię genomu z genomem człowieka, podobieństwo zjawisk (fizjologicznych i metabolicznych) zachodzących u Danio do tych, które zachodzą w organizmie człowieka, szybki rozwój oraz transparentność zarodka/larwy, które umożliwiającą analizę w czasie rzeczywistym ich rozwoju oraz szybką ocenę podstawowych parametrów życiowych oraz morfologicznych, jak np. częstotliwość pracy serca. Dodatkowo należy podkreślić też łatwość podawania badanych związków / ekstraktów / substancji rybkom, gdyż można je aplikować poprzez zanurzenie ich w roztworach, tj. przez imersję. Te cechy modelu przekładają się na niskie koszty i w miarę krótki czas badań, a także na znaczącą wartość predykcyjną uzyskanych wyników.

Badania toksyczności ostrej i rozwojowej powinno się przeprowadzać już na wczesnym etapie opracowywania produktu, który ma w założeniu mieć kontakt z organizmem, aby nie inwestować w szkodliwe, toksyczne dla organizmu substancje, tj. nie ponosić kosztów, nie tracić czasu, nie wykorzystywać niepotrzebnie zwierząt na ich badania. Biorąc pod uwagę, iż toksyczność pierwiastków, cząsteczek, cząstek, mieszanin, roztworów, ekstraktów dla zarodka / larwy zależy od stężenia, można wyznaczyć takie stężenia, które nie powoduje zaburzeń rozwojowych, anatomicznych, funkcjonowania lub po prostu sprawdzić czy narażenie na dane substancje wywołuje toksyczne / morfologiczne / patologiczne działania. Proponowane badania polegają na ocenie różnych toksykologicznych punktów końcowych podczas rozwoju Danio pręgowanego, w oparciu o zmiany zarówno fenotypu zewnętrznego, jak i narządów wewnętrznych. Śmiertelność (lub wskaźnik przeżywalności) i wskaźniki wylęgu/wyklucia to pierwsze punkty końcowe analizowane podczas badania toksykologicznego. Następnie ocenie podlegają inne parametry biologiczne, takie jak częstotliwość pracy serca, aktywność / ruchliwość / pływalność. Ponadto, ewentualna obecność wad rozwojowych u zarodków i larw narażonych na różne stężenia badanego materiału jest ważnym punktem końcowym.