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Relative potency of PCB126 to TCDD for sublethal embryotoxicity in the mummichog (Fundulus heteroclitus).

Published date 2012 Dec 26

Relative potency of PCB126 to TCDD for sublethal embryotoxicity in the mummichog (Fundulus heteroclitus).

マミチョグ(ファンデュラス属heteroclitus)の致死下胎児毒性のためのTCDDに対するPCB126の相対的な効力。

Published date

2012-12-26

Author

Cyril Rigaud, Catherine M Couillard, Jocelyne Pellerin, Benoît Légaré, Patrice Gonzalez, Peter V Hodson

Affiliation

Institut des Sciences de la Mer, Université du Québec à Rimouski, 310 Allée des Ursulines, Rimouski, Québec G5L 3A1, Canada; Fisheries and Oceans Canada, Maurice Lamontagne Institute, P.O. Box 1000, Mont-Joli, Québec G5H 3Z4, Canada.

Abstract

The relative potency (ReP) of 3,3',4,4',5-pentachlorobiphenyl (PCB126) to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) for sublethal responses was assessed in Fundulus heteroclitus embryos. Eggs were treated with intravitelline injections of graded sublethal doses of PCB126 (312-5000pgg(-1) wet weight, ww) or TCDD (5-1280pgg(-1) ww). At 16 days post-fertilization (DPF), craniofacial deformities were observed in larvae hatched from eggs treated with the two highest doses of PCB126 (2500-5000pgg(-1) ww). Both compounds caused a dose-responsive reduction of larval growth and prey capture ability (at ≥1250pgg(-1) ww), and induction of ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) activity (at ≥80pgg(-1) ww). The dose-response relationships for EROD activity for PCB126 and TCDD had similar slopes and the ReP of PCB126 to TCDD for EROD activity was estimated at 0.71. This is 140-fold higher than the World Health Organization (WHO) TCDD equivalency factor (TEF) of PCB126 for fish (0.005), which is based on rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) embryolethality data. The slope of the dose-response relationship for prey capture ability for PCB126 was steeper than for TCDD, suggesting different mechanisms of action. Expression levels of several genes were also studied by quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR) following exposure to single doses of TCDD or PCB126 (1280 and 1250pgg(-1) ww, respectively) causing similar EROD induction. A different pattern of responses was observed between PCB126 and TCDD: PCB126 appeared to induce antioxidant responses by inducing sod2 expression, while TCDD did not. These results suggest that relative potencies are species-specific and that the current ReP for PCB126 underestimates its toxicity for some fish species. It is recommended to develop species-specific RePs for a variety of sublethal endpoints and at environmentally relevant doses.

 

致死下反応のための2,3,7,8-テトラクロロジベンゾ-p-ジオキシン(TCDD)に対する3,3',4,4',5-ペンタクロロビフェニル(PCB126)の相対的な効力(ReP)は、ファンデュラス属heteroclitus胚で評価された。
卵子は、PCB126(312-5000pgg(-1)湿重量、ww)またはTCDD(5-1280pgg(-1)ww)の段階的な致死未満量の内部卵黄の注入を用いた治療を受けた。
16日のポスト受精(DPF)で、頭蓋顔面奇形は、PCB126(2500-5000pgg(-1)ww)の2つの最も高い用量で扱われる卵子から孵化する幼虫で観察された。
両方の合成物は、幼虫の腫瘍と餌食捕獲能力(≥1250pgg(-1)wwで)の用量に反応する減少とethoxyresorufin-O-非エチルアーゼ(EROD)活性(≥80pgg(-1)wwで)の誘導を生じた。
PCB126とTCDDのためのEROD活性のための用量作用相関は同程度の傾斜を持った、そして、EROD活性のためのTCDDに対するPCB126のRePは0.71と推定された。
これは魚(0.005)のためのPCB126の世界保健機関(WHO)TCDD同等因子(TEF)より140倍高い。
そして、それはニジマス(Oncorhynchus mykiss)embryolethalityデータに基づく。
PCB126のための餌食捕獲能力のための用量作用相関の傾斜はTCDDのためにより急だった。
そして、動きの異なる機序を示唆した。
いくつかの遺伝子の発現レベルは、TCDDの単回投与への露出に続いている定量的リアルタイム・ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)または類似のEROD誘導を生じているPCB126(1280と1250pgg(-1)ww、それぞれ)によっても研究された。
反応の異なるパターンは、PCB126とTCDDの間に観察された:TCDDがそうしない間、PCB126はsod2発現を誘発することによって抗酸化反応を誘導するように見えた。
これらの結果は、相対的な作用強度が種特異的である、そして、PCB126のための現在のRePが若干の魚種のためにその毒性を過小評価することを示唆する。
それは、種々の致死下エンドポイントのために、そして、環境的に関連した用量で種特異的なRePsを呈すると勧められる。


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