Advanced

Estrogen receptor and multixenobiotic resistance genes in freshwater fish and snails: identification and expression analysis after pharmaceutical exposure

Hultin, Cecilia LU (2016)
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

Bakgrund

Många känner idag till att det är viktigt att gamla läkemedel lämnas in till apoteken för att de inte ska hamna i naturen. Det som man oftast inte känner till är att även de läkemedel som vi konsumerar riskerar att tillslut hamna i naturen. Eftersom svenska reningsverk bara tar bort en bråkdel av läkemedelsresterna i vår urin. Det här leder till att man vid utloppen från reningsverk uppmäter (utöver andra kemikalier) bl.a. läkemedelsrester från huvudvärkstabletter, antibiotika och syntetiska hormoner från p-piller. Idag vet vi inte vilken långtgående påverkan dessa läkemedel har på akvatiska ekosystem, men man har i labboratoriestudier kunnat visa att de biologiskt påverkar... (More)
Popular Abstract in Swedish

Bakgrund

Många känner idag till att det är viktigt att gamla läkemedel lämnas in till apoteken för att de inte ska hamna i naturen. Det som man oftast inte känner till är att även de läkemedel som vi konsumerar riskerar att tillslut hamna i naturen. Eftersom svenska reningsverk bara tar bort en bråkdel av läkemedelsresterna i vår urin. Det här leder till att man vid utloppen från reningsverk uppmäter (utöver andra kemikalier) bl.a. läkemedelsrester från huvudvärkstabletter, antibiotika och syntetiska hormoner från p-piller. Idag vet vi inte vilken långtgående påverkan dessa läkemedel har på akvatiska ekosystem, men man har i labboratoriestudier kunnat visa att de biologiskt påverkar akvatiska djur. Fältstudier gjorda i England har även visat att mörtpopulationer påverkas negativt av hormonstörande ämnen som t.ex. 17α-Ethinylestradiol (EE2)från p-piller. Det är dock inte bara fiskars reproduktion som kan påverkas av EE2 utan även mollusker som t.ex. snäckor.

Min forskning

Mitt doktorandprojekt inom miljövetenskap har till stor del fokuserat på mekanistiska effekter av EE2, dvs. vad som händer på gen- eller molekylnivå när akvatiska djur exponeras för läkemedelsrester, information som även kan användas för att förstå orsaker bakom läkemedelsmekanismer i människa. Min forskning visar på att de i Sverige vanligt förekommande sötvattenssnäckorna Bithynia tentaculata och Radix balthica samt mört Rutilus rutilus, via gen-receptorer för läkemedel, kan vara mottagliga för EE2 utsläpp. Jag har med andra ord visat att samma molekylära mekanismer som ger upphov till EE2-effekter i människa också kan ge effekter i mörtar och sötvattenssnäckor.

Framtida forskning

Utmaningen för framtida forskning är att förstå de långtgående konsekvenserna av EE2 utsläpp i ekosystem där mört och snäckor ingår. Därför är målet med framtida forskning att ge en tillräckligt djupgående analys från gen-, individ- till ekosystemnivå, så att man till fullo kan kartlägga effekterna av läkemedelsutsläpp. En analys som i dagsläget är viktig eftersom det enligt beslutfattare i EU inte finns tillräckligt djupgående analyser som kan visa riskerna med läkemedelsutsläpp och det är därför som det fortfarande tillåts att de släpps ut från våra reningsverk. (Less)
Abstract
Pharmaceuticals are today released into aquatic environments where they can interfere with organisms' biological processes.The general research objective was to analyze how aquatic freshwater organisms are affected by exposure to pharmaceuticals that are categorized by the EU as potential risk factors to the environment (i.e., 17α-Ethinylestradiol (EE2) and diclofenac). The main aim of this thesis was to analyze the unkown mechanistic actions of EE2 and non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs, such as diclofenac) on estrogen receptor (er) genes or multixenobiotic resistance (mxr) genes in common freshwater snails and fish. I identified several new molecular EE2 targets in freshwater wildlife such as the estrogen receptor (er) gene in... (More)
Pharmaceuticals are today released into aquatic environments where they can interfere with organisms' biological processes.The general research objective was to analyze how aquatic freshwater organisms are affected by exposure to pharmaceuticals that are categorized by the EU as potential risk factors to the environment (i.e., 17α-Ethinylestradiol (EE2) and diclofenac). The main aim of this thesis was to analyze the unkown mechanistic actions of EE2 and non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs, such as diclofenac) on estrogen receptor (er) genes or multixenobiotic resistance (mxr) genes in common freshwater snails and fish. I identified several new molecular EE2 targets in freshwater wildlife such as the estrogen receptor (er) gene in female Bithynia tentaculata, the er in Radix balthica, and the estrogen receptor (esr1, esr2a and esr2b) genes in Rutilus rutilus. I also identified new molecular NSAID targets in a PLHC-1 fish liver model such as the p-glycoprotein (pgp) gene and multidrug-resistant protein 2 (mrp2) gene (after combined exposure to diclofenac and naproxen). By profiling gene expression responses, I have added to the currently limited knowledge on the mechanistic activities of pharmaceutical compounds in exposed aquatic organisms. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
supervisor
opponent
  • Dr. Tarrant, Ann, Woods Hole Oceanographic Institution, US
organization
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
keywords
EE2, NSAID, estrogen receptor, oestrogen receptor, multixenobiotic resistance, fish, gastropods
pages
103 pages
publisher
Lund University, Faculty of Science, Center for Environmental and Climate Research
defense location
Ecology Building, Blå hallen, Sölvegatan 37, Lund
defense date
2016-03-18 09:00
ISBN
978-91-7623-578-2 (pdf)
978-91-7623-577-5 (print)
language
English
LU publication?
yes
id
4bdb585e-c7ee-4040-95c2-60e57a350815 (old id 8595143)
date added to LUP
2016-02-17 15:16:49
date last changed
2016-09-19 08:45:12
@phdthesis{4bdb585e-c7ee-4040-95c2-60e57a350815,
  abstract     = {Pharmaceuticals are today released into aquatic environments where they can interfere with organisms' biological processes.The general research objective was to analyze how aquatic freshwater organisms are affected by exposure to pharmaceuticals that are categorized by the EU as potential risk factors to the environment (i.e., 17α-Ethinylestradiol (EE2) and diclofenac). The main aim of this thesis was to analyze the unkown mechanistic actions of EE2 and non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs, such as diclofenac) on estrogen receptor (er) genes or multixenobiotic resistance (mxr) genes in common freshwater snails and fish. I identified several new molecular EE2 targets in freshwater wildlife such as the estrogen receptor (er) gene in female Bithynia tentaculata, the er in Radix balthica, and the estrogen receptor (esr1, esr2a and esr2b) genes in Rutilus rutilus. I also identified new molecular NSAID targets in a PLHC-1 fish liver model such as the p-glycoprotein (pgp) gene and multidrug-resistant protein 2 (mrp2) gene (after combined exposure to diclofenac and naproxen). By profiling gene expression responses, I have added to the currently limited knowledge on the mechanistic activities of pharmaceutical compounds in exposed aquatic organisms.},
  author       = {Hultin, Cecilia},
  isbn         = {978-91-7623-578-2 (pdf)},
  keyword      = {EE2,NSAID,estrogen receptor,oestrogen receptor,multixenobiotic resistance,fish,gastropods},
  language     = {eng},
  pages        = {103},
  publisher    = {Lund University, Faculty of Science, Center for Environmental and Climate Research},
  school       = {Lund University},
  title        = {Estrogen receptor and multixenobiotic resistance genes in freshwater fish and snails: identification and expression analysis after pharmaceutical exposure},
  year         = {2016},
}