Biomarkers are sensitive tools for

Biomarkers are sensitive tools for detecting exposure and adverse effects of toxic chemicals both on aquatic and terrestrial organisms (Moore et al., 2004, Peakall, 1994 and Scott-Fordsmand and Weeks, 2000). The study of biological parameters at different level of functional complexity in diverse cells and tissues of the organisms and with different meaning (i.e. biomarkers of stress, exposure and genotoxicity) is useful to clarify the mechanisms of action of chemicals as well as to determine the level of pollutant-induced stress syndrome in animals exposed to environmental matrices, where a mixture of many different contaminants may be present (Asensio et al., 2013, Binelli et al., 2010, Cajaraville et al., 2000, Sforzini et al., 2011, Turja et al., 2014, van der Oost et al., 2003, Viarengo et al., 2007a and Viarengo et al., 2007b). However, this approach may result in an unclear correlation structure of the data; an aspect that could be more evident analysing results obtained in field studies than from laboratory experiments, using known doses of a single substance. In addressing this problem, previous studies increasingly suggest that multivariate analysis techniques are a useful tool for interpreting multiple biomarker responses as they produce a two-dimensional pattern of the degree of similarity between different groups of data (Allen and Moore, 2004, Astley et al., 1999, Bernet et al., 2000, Brenner et al., 2014, Burgos et al., 2005, Galloway et al., 2004, Garmendia et al., 2011 and Sanchez et al., 2007). The use of multivariate analyses to identify prognostic biomarkers, useful to provide better risk assessment at the early stages, is also of undoubted importance (Jenkins et al., 2011, Moore et al., 2006 and Ortiz et al., 2011).

In the last decades, earthworms acquired a position of growing importance in terrestrial ecotoxicology. These animals have been shown to accumulate and respond to contaminants at various levels of complexity ranging from the whole animal to the most sensitive molecular/cellular changes (Caselli et al., 2006, Dimitrova et al., 2010, Hayashi et al., 2013, Santoyo et al., 2011, Sforzini et al., 2012, Spurgeon and Hopkin, 1999, Ville et al., 1995 and Yang et al., 2012).

In this study, a battery of biomarkers was utilised to evaluate the alterations in the health status induced in the earthworm Eisenia andrei ( Bouché, 1972) by exposure to environmentally relevant concentrations of benzo[a]pyrene (B[a]P) and 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-para-dioxin (TCDD) in OECD soil ( OECD, 2004). These hazardous environmental chemicals, classified by the USEPA (Environmental Protection Agency) as priority pollutants, are among the frequently occurring soils contaminants ( Martínez et al., 2006, USEPA, 2009 and Wang et al., 2007). Stress responses at the various levels of biological organisation (including lysosomal membrane stability, lipofuscin and neutral lipid accumulation and tissue damage) were measured; the genotoxic effects caused by these substances on worms, in terms of both DNA and chromosomal damage, have previously been demonstrated (Sforzini et al., 2012). To verify the robustness of the selected multi-biomarkers in E. andrei to be used for the assessment of polluted natural soils, the set of tests was then applied in a field study conducted to evaluate the potential toxicity of soils contaminated by organic xenobiotic compounds (such as PAHs, dioxins, PCBs), as a consequence of different anthropogenic activities. Multiple biomarker responses in worms exposed to different chemical treatments and field contaminated soils were analysed by multivariate statistics in order to identify any discernable similarities or dissimilarities in multidimensional biomarker response patterns.

An overarching objective was the use of predictive models of lysosomal and other biomarker reactions as both diagnostic and prognostic biomarkers for health status in the earthworms. For this purpose, multivariate analysis has been previously used to develop statistical models to study the role of lysosomal functions and responses to environmental variables, particularly chemical pollutants (Allen and Moore, 2004 and Moore et al., 2006).

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Biomarkers เป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการตรวจจับแสงและผลกระทบของสารพิษทั้งในน้ำ และบกสิ่งมีชีวิต (Moore et al. 2004, Peakall, 1994 และสก็อต Fordsmand และ สัปดาห์ 2000) การศึกษาพารามิเตอร์ทางชีวภาพในระดับต่าง ๆ ของความซับซ้อนที่ใช้ในเซลล์ต่าง ๆ และเนื้อเยื่อที่มีชีวิต และ มีความหมายแตกต่างกัน (เช่น biomarkers ของความเครียด แสง และ genotoxicity) มีประโยชน์ในการอธิบายกลไกการทำงานของสารเคมีเป็นอย่างดีเป็นกำหนดระดับของมลพิษที่เกิดความเครียดในสัตว์สัมผัสกับเมทริกซ์สิ่งแวดล้อม ที่มีส่วนผสมของสิ่งปนเปื้อนที่แตกต่างกันมากอาจมีอยู่ (Asensio et al , 2013, Binelli et al. 2010, Cajaraville et al. 2000, Sforzini et al. 2011, Turja et al. 2014 แวนแดร์โอสท์ et al. 2003, Viarengo et al. 2007a และ Viarengo et al. 2007b) อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้อาจทำเป็นโครงสร้างความสัมพันธ์ที่ไม่ชัดเจนของข้อมูล ส่วนที่อาจจะชัดเจนมากขึ้นผลที่วิเคราะห์ได้ในฟิลด์การศึกษากว่าจากห้องปฏิบัติการทดลอง ใช้ทราบปริมาณของสารเดียว ในการจัดการปัญหานี้ ก่อนหน้านี้ศึกษาเรื่อย ๆ แนะนำว่า เทคนิคการวิเคราะห์ตัวแปรพหุเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับล่ามตอบรับไบโอมาร์คเกอร์หลายพวกเขาผลิตรูปแบบสองมิติของระดับของความคล้ายกันระหว่างกลุ่มของข้อมูล (อัลเลนและมัวร์ 2004, Astley et al. 1999, Bernet et al. 2000, Brenner et al. 2014, Burgos et al. 2005, Galloway et al. 2004 , Garmendia et al. 2011 และซานเชส et al. 2007) การใช้การวิเคราะห์ตัวแปรพหุการระบุ prognostic biomarkers ประโยชน์ให้ดีขึ้นการประเมินความเสี่ยงในระยะแรก เป็นความสำคัญสใช้ (เจงกินส์ et al. 2011 มัวร์ et al. 2006 และพล.ต.โอทิซ et al. 2011)ในทศวรรษที่ผ่านมา ไส้เดือนมาตำแหน่งเติบโตสำคัญใน ecotoxicology บก สัตว์เหล่านี้ได้รับการแสดงเพื่อสะสม และตอบสนองต่อสิ่งปนเปื้อนในระดับต่าง ๆ ของความซับซ้อนตั้งแต่สัตว์ทั้งการเปลี่ยนแปลงโมเลกุล/มือถือมีความสำคัญมากที่สุด (Caselli et al. 2006, Dimitrova et al. 2010 ฮายาชิ et al. 2013, Santoyo et al. 2011, Sforzini et al. 2012 สเปอร์เจียนเป็นท่านและรีฮอปกิน 1999 วิลล์ et al. 1995 และ Yang et al. 2012)In this study, a battery of biomarkers was utilised to evaluate the alterations in the health status induced in the earthworm Eisenia andrei ( Bouché, 1972) by exposure to environmentally relevant concentrations of benzo[a]pyrene (B[a]P) and 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-para-dioxin (TCDD) in OECD soil ( OECD, 2004). These hazardous environmental chemicals, classified by the USEPA (Environmental Protection Agency) as priority pollutants, are among the frequently occurring soils contaminants ( Martínez et al., 2006, USEPA, 2009 and Wang et al., 2007). Stress responses at the various levels of biological organisation (including lysosomal membrane stability, lipofuscin and neutral lipid accumulation and tissue damage) were measured; the genotoxic effects caused by these substances on worms, in terms of both DNA and chromosomal damage, have previously been demonstrated (Sforzini et al., 2012). To verify the robustness of the selected multi-biomarkers in E. andrei to be used for the assessment of polluted natural soils, the set of tests was then applied in a field study conducted to evaluate the potential toxicity of soils contaminated by organic xenobiotic compounds (such as PAHs, dioxins, PCBs), as a consequence of different anthropogenic activities. Multiple biomarker responses in worms exposed to different chemical treatments and field contaminated soils were analysed by multivariate statistics in order to identify any discernable similarities or dissimilarities in multidimensional biomarker response patterns.
An overarching objective was the use of predictive models of lysosomal and other biomarker reactions as both diagnostic and prognostic biomarkers for health status in the earthworms. For this purpose, multivariate analysis has been previously used to develop statistical models to study the role of lysosomal functions and responses to environmental variables, particularly chemical pollutants (Allen and Moore, 2004 and Moore et al., 2006).

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Biomarkers เป็นเครื่องมือที่มีความสำคัญสำหรับการตรวจสอบการเปิดรับและไม่พึงประสงค์ผลกระทบของสารเคมีที่เป็นพิษทั้งในชีวิตในน้ำและบนบก (มัวร์, et al., 2004, Peakall, ปี 1994 และสกอตต์และ Fordsmand สัปดาห์, 2000) การศึกษาของพารามิเตอร์ทางชีวภาพในระดับที่แตกต่างกันของความซับซ้อนในการทำงานของเซลล์ที่มีความหลากหลายและเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตและมีความหมายที่แตกต่างกัน (เช่น biomarkers ของความเครียด, การเปิดรับและพันธุกรรม) จะเป็นประโยชน์ที่จะชี้แจงกลไกการออกฤทธิ์ของสารเคมีเช่นเดียวกับการตรวจสอบระดับ ของโรคความเครียดมลพิษที่เกิดขึ้นในสัตว์สัมผัสกับการฝึกอบรมด้านสิ่งแวดล้อมที่มีส่วนผสมของสารปนเปื้อนที่แตกต่างกันอาจมีอยู่ (Asensio et al., 2013 Binelli et al., 2010 Cajaraville et al., 2000, SFORZINI et al., 2011 Turja et al., 2014 แวนเดอร์ Oost et al., 2003 Viarengo et al., 2007A และ Viarengo et al., 2007B) แต่วิธีนี้อาจส่งผลให้โครงสร้างความสัมพันธ์ที่ไม่ชัดเจนของข้อมูล; เป็นลักษณะที่อาจจะมีผลการวิเคราะห์ความชัดเจนมากขึ้นที่ได้รับในการศึกษาภาคสนามกว่าจากทดลองในห้องปฏิบัติการโดยใช้ในปริมาณที่เป็นที่รู้จักของสารเดียว ในการแก้ไขปัญหานี้ให้ศึกษาก่อนหน้านี้มากขึ้นชี้ให้เห็นว่าเทคนิคการวิเคราะห์หลายตัวแปรเป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับการตีความคำตอบ biomarker หลายคนเป็นพวกเขาผลิตรูปแบบสองมิติของการศึกษาระดับปริญญาของความคล้ายคลึงกันระหว่างกลุ่มที่แตกต่างกันของข้อมูล (อัลเลนและมัวร์ 2004 Astley, et al ., 1999, Bernet et al., 2000, เบรนเนอร์ et al., 2014 บูร์โกส et al., 2005 กัลโลเว et al., 2004 Garmendia et al., 2011 และ Sanchez et al., 2007) การใช้งานของหลายตัวแปรวิเคราะห์เพื่อแจ้ง biomarkers การพยากรณ์โรคที่มีประโยชน์เพื่อให้การประเมินความเสี่ยงที่ดีกว่าในช่วงแรกยังเป็นความสำคัญที่ไม่อาจปฏิเสธ (เจนกินส์ et al., 2011 มัวร์, et al., 2006 และออร์ติซ et al. 2011). ใน ทศวรรษที่ผ่านมาไส้เดือนได้รับตำแหน่งสำคัญของการเติบโตใน ecotoxicology บก สัตว์เหล่านี้ได้รับการแสดงที่จะสะสมและตอบสนองต่อการปนเปื้อนในระดับต่าง ๆ ของความซับซ้อนตั้งแต่สัตว์ทั้งการเปลี่ยนแปลงโมเลกุล / มือถือที่มีความสำคัญมากที่สุด (Caselli et al., 2006 Dimitrova et al., 2010 ฮายาชิ et al. 2013 , Santoyo et al., 2011 SFORZINI et al., 2012, Spurgeon และ Hopkin 1999 วิลล์, et al., 1995 และหยาง et al., 2012). ในการศึกษานี้แบตเตอรี่ของ biomarkers ถูกนำมาใช้ในการประเมินการเปลี่ยนแปลง ในสถานะสุขภาพเหนี่ยวนำในไส้เดือน Eisenia อังเดร (Bouche, 1972) โดยการสัมผัสกับความเข้มข้นที่เกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมของ benzo [A] ไพรี (B [A] P) และสาร 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-พาราไดออกซิน (TCDD ) ในกลุ่มประเทศ OECD ดิน (OECD, 2004) เหล่านี้สารเคมีสิ่งแวดล้อมอันตรายจำแนกตาม (หน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม) USEPA เป็นมลพิษมีความสำคัญอยู่ในหมู่ที่เกิดขึ้นบ่อยสารปนเปื้อนดิน (Martínez et al., 2006 USEPA, 2009 และวัง et al., 2007) การตอบสนองต่อความเครียดในระดับต่าง ๆ ขององค์กรทางชีวภาพ (รวมถึงความมั่นคง lysosomal เมมเบรน lipofuscin และการสะสมของไขมันที่เป็นกลางและความเสียหายของเนื้อเยื่อ) วัด; ผลกระทบที่เกิดจากการ genotoxic สารเหล่านี้บนเวิร์มทั้งในแง่ของดีเอ็นเอและโครโมโซมความเสียหายที่ได้รับก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นถึง (SFORZINI et al., 2012) เพื่อตรวจสอบความทนทานของที่เลือกหลาย biomarkers ในอีอังเดรที่จะใช้สำหรับการประเมินของดินตามธรรมชาติเสียชุดของการทดสอบถูกนำไปใช้แล้วในเขตการศึกษาที่ดำเนินการในการประเมินความเป็นพิษที่มีศักยภาพของดินปนเปื้อนจากสารอินทรีย์ xenobiotic ( เช่นพีเอเอช, ไดออกซิน, ซีบีเอส) เป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์ที่แตกต่างกัน การตอบสนอง biomarker หลายในเวิร์มสัมผัสกับสารเคมีที่แตกต่างกันและเขตปนเปื้อนดินมาวิเคราะห์โดยใช้สถิติหลายตัวแปรเพื่อระบุความคล้ายคลึงกัน discernable ใด ๆ หรือความแตกต่างในหลายมิติรูปแบบการตอบสนอง biomarker. วัตถุประสงค์ที่ครอบคลุมคือการใช้รูปแบบการพยากรณ์ของ lysosomal และปฏิกิริยา biomarker อื่น ๆ เป็น ทั้ง biomarkers การวินิจฉัยและการพยากรณ์โรคสำหรับสถานะสุขภาพของไส้เดือนดิน เพื่อจุดประสงค์นี้การวิเคราะห์หลายตัวแปรได้ถูกนำมาใช้ก่อนหน้านี้ในการพัฒนาแบบจำลองทางสถิติเพื่อการศึกษาบทบาทของฟังก์ชั่น lysosomal และการตอบสนองกับตัวแปรด้านสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะอย่างยิ่งมลพิษทางเคมี (อัลเลนและมัวร์ปี 2004 และมัวร์ et al., 2006)