Département Toxicologie de l’environnement

Buckelwal Zelllinien

Meeressäuger akkumulieren die größten Mengen an persistenten organischen Schadstoffen (POPs). Dies geschieht aufgrund ihrer langen Lebensdauer, hohen Körperfettanteil und hohen Position in der marinen Nahrungskette. Buckelwale (Megaptera novaeangliae) unternehmen die längste Migration von allen Säugetieren, welche auch mit einer andauernden Fastenzeit verbunden ist. Während ihrer Migration leben sie nur von den angesammelten Fettreserven. Das Fettgewebe dient als Zwischenspeicher für POPs. Unser Kooperationspartner Southern Ocean Persistent Organic Pollutants Program (SOPOPP) hat festgestellt, dass sich während der Migration einzelne POP-Konzentrationen im Fettgewebe von Buckelwalen um bis zu 50-fach erhöhten. POPs werden reaktiviert und während des Langzeit-Fastens neu im Organismus verteilt.

Die Messung der toxischen Auswirkungen von POPs auf wilde Populationen von Buckelwale stellt jedoch eine Herausforderung in der chemischen Risikobewertung dar. Nicht-tödliche Methoden sind logistisch aufwendig und sehr kostenintensiv.

In Zusammenarbeit mit der Griffith University in Australien wurden Hautproben von wilden Tieren entnommen und daraus die ersten Buckelwal Zelllinien (HuWa1 und 2) entwickelt. Außerdem wurden die HuWa Zelllinien immortalisiert um eine langfristige Kultivierung und Anwendung sicher zu stellen. With these cell lines we are no longer dependent on skin biopsies to study the impact of chemicals in vitro. Für die toxische Risikobewertung sind wir nun nicht mehr abhängig von Hautbiopsien um die Auswirkungen von Chemikalien in vitro zu untersuchen. In der Ökotoxikologie sind die Zelllinien gut anwendbar und ermöglichen schnelle und kostengünstige Toxizität Risikobewertung. Die HuWa Zelllinien werden nun angewendet um die Auswirkungen von POPs auf Buckelwale zu untersuchen.  

Die Zelllinien werden unter für Säugetiere üblichen Standardbedingungen kultiviert und wurden als Fibroblasten von männlichen Individuen identifiziert. Sie haben einen Chromosomensatz von 2n = 44 welcher auch für andere Bartenwale wie z.B. Blauwale üblich ist. Die ersten Toxizitätstests zeigen eine geringere Empfindlichkeit gegenüber dem Stoff DDE, wenn sie mit mit menschlichen Zellkulturen verglichen werden. DDE ist Hauptmetabolit des bekannten Insektizid DDT, und akkumuliert sich im Fett von Walen. Diese Ergebnisse zeigen, dass DDE eine unterschiedliche Wirkung auf verschiedene Arten zeigt.

Publikationen

Burkard, M.; Whitworth, D.; Schirmer, K.; Nash, S. B. (2015) Establishment of the first humpback whale fibroblast cell lines and their application in chemical risk assessment, Aquatic Toxicology, 167, 240-247, doi:10.1016/j.aquatox.2015.08.005, Institutional Repository