Abteilung Umwelttoxikologie

Vorhersage von Fischwachstum anhand der Zellproliferation in der Kulturschale (in vitro)


Wir arbeiten an einer Alternative zu Experimenten mit Fischen, um den Einfluss von Chemikalien auf das Fischwachstum zu bestimmen. Hunderttausende von Fischen werden jährlich für die Messung des frühen Fischwachstums bei Chemikalienexposition eingesetzt. Junge Fische sind empfindlicher als ausgewachsene Fische und ihr Wachstum ist entscheidend für Überleben und Fortpflanzung. Die von uns entwickelte Methode kann nun dieses Wachstum anhand von in vitro Daten voraussagen. Dabei gehen wir davon aus, dass Fische, die weniger wachsen, weniger Zellen besitzen. Wir bestimmen also die Zellproliferation in der Kulturschale und setzen die Daten in mechanistischen Modellen ein, um auf das Wachstum im Fisch zu extrapolieren. Tatsächlich konnten wir in unsere Pilotstudie so den Einfluss zweier Fungizide mit exzellenter Übereinstimmung mit in vivo Daten ermittlen (Stadnicka-Michalak et al. 2015). Wir erweitern nun den Satz an Chemikalien, um die Anwendbarkeit der Methode für Chemikalien mit verschiedenen Wirkmechanismen und physiko-chemischen Eigenschaften zu testen.

Publikationen

Stadnicka-Michalak, J.; Knöbel, M.; Županič, A.; Schirmer, K. (2018) A validated algorithm for selecting non-toxic chemical concentrations, ALTEX: Alternatives to Animal Experimentation, 35(1), 37-50, doi:10.14573/altex.1701231, Institutional Repository
Stadnicka-Michalak, J.; Schirmer, K.; Ashauer, R. (2015) Toxicology across scales: cell population growth in vitro predicts reduced fish growth, Science Advances, 1(7), 1-8, doi:10.1126/sciadv.1500302, Institutional Repository
Stadnicka-Michalak, J.; Tanneberger, K.; Schirmer, K.; Ashauer, R. (2014) Measured and modeled toxicokinetics in cultured fish cells and application to in vitro - in vivo toxicity extrapolation, PLoS One, 9(3), e92303 (10 pp.), doi:10.1371/journal.pone.0092303, Institutional Repository
Stadnicka, J.; Schirmer, K.; Ashauer, R. (2012) Predicting concentrations of organic chemicals in fish by using toxicokinetic models, Environmental Science and Technology, 46(6), 3273-3280, doi:10.1021/es2043728, Institutional Repository