Etablierung einer In-vivo-Kurzzeitprüfung von endokrin wirksamen Substanzen an juvenilen Fischen

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit sollte ein in vivo Kurzzeittest entwickelt werden, welcher hormonell wirksame Substanzen und ihre Auswirkungen auf Fische mit Hilfe von verschiedenen Endpunkten detektieren kann.Hierzu wurden juvenile Fettkopfbrassen (Pimephales promelas) über 21 Tage drei bereits bekannten endokrin aktiven Substanzen ausgesetzt. Bei diesen Substanzen handelte es sich um Ethinylestradiol (EE2), ein synthetisches Estrogen; um Methyltestosteron (MT), ein synthetisches Androgen und um Fadrozol (F), einen Aromatase-Inhibitor. Die Substanzen wurden in jeweils drei verschiedenen Konzentrationen direkt in Wasser gelöst und die Jungfische in dieser Testlösung exponiert.Bei den Endpunkten, handelte es sich um Vitellogenin (VTG)-Level im Ganzkörperhomogenat, ein Dotterprotein, das estrogen-abhängig synthetisiert wird und die VTG und Estrogen Rezeptor mRNA Expression. Zusätzlich wurden die exponierten Fische auf makroskopische Veränderungen untersucht.Bei der Exposition mit EE2 zeigte sich, dass die VTG-Konzentrationen im Homogenat signifikant anstiegen, allerdings konnte keine de novo Synthese der mRNA nachgewiesen werden. Eine Fadrozol Exposition hatte nach 21 Tagen keine deutliche Auswirkung auf die VTG Synthese in den Jungfischen. Bei den Versuchen mit MT konnte eine VTG de novo Synthese gezeigt werden. Dieser Befund ließ sich auf eine Aromatisierung des MTs in ein Estrogen, durch die endogene Aromatase in den Jungfischen zurückführen, was durch einen Kombinationsversuch mit F und MT bewiesen werden konnte. Bei dieser Prüfung konnte durch eine gemeinsame Exposition von F und MT ein vermännlichender Effekt des Androgens auf die Jungfische gezeigt werden.Zusammenfassend war es möglich estrogene Effekte anhand der VTG-Level aufzuzeigen, androgene Effekte konnten durch eine phänotypische Vermännlichung der Jungfische nachgewiesen werden. Insgesamt ist es durch diesen in vivo Kurzzeittest möglich Estrogene sicher zu detektieren.