Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Immunology and Infection

Zebravis als een model om de teratogene potentie van nitriet Assess

Published: February 16, 2016 doi: 10.3791/53615

Summary

Blootstelling aan teratogens kan geboorteafwijkingen veroorzaken. Zebravis zijn nuttig voor het bepalen van het teratogeen potentieel van chemicaliën. We demonstreren het nut van zebravis embryo's door blootstelling aan verschillende niveaus van nitriet en ook op verschillende tijden van blootstelling. We tonen aan dat nitriet giftig zijn en ernstige ontwikkelingsstoornissen.

Abstract

Hoog nitraatgehalte in het milieu kan leiden tot aangeboren afwijkingen of miskramen bij de mens. Vermoedelijk komt dit door de omzetting van nitraat in nitriet door darm en speeksel bacteriën. Echter, in andere zoogdieren studies, hoge nitriet niveaus niet leiden tot aangeboren afwijkingen, maar ze kunnen leiden tot slechte reproductieve uitkomsten. Zo is het teratogeen potentieel van nitriet is niet duidelijk. Het zou nuttig zijn een vertebraat modelsysteem teratogene effecten van nitriet of andere chemische plaats gemakkelijk beoordeling te zijn. Hier tonen we het nut van de zebravis (Danio rerio) om verbindingen op toxiciteit en embryonale afwijkingen te screenen. Zebravis embryo's worden extern bevrucht en hebben een snelle ontwikkeling, waardoor ze een goed model voor teratogene studies. We tonen aan dat het verhogen van de tijd van blootstelling aan nitriet negatief beïnvloedt overleving. Verhogen van de concentratie van nitriet ook afbreuk overleven, terwijl nitraat niet. Voor embryo's that overleven nitriet blootstelling, kunnen diverse gebreken voordoen, met inbegrip pericardiale en dooierzak oedeem, zwemblaas noninflation en craniofaciale misvormingen. Onze resultaten geven aan dat de zebravis is handig voor het bestuderen van teratogene eigenschappen van nitriet. Deze benadering kan eenvoudig worden aangepast aan andere teststoffen op hun effecten op de vroege ontwikkeling van vertebraten.

Introduction

Teratogenese is een proces dat de normale ontwikkeling van een embryo of foetus verstoort door het veroorzaken van blijvende structurele en functionele abnormaliteiten, groeiachterstand, miskraam of in ernstige gevallen 1. Het kan worden veroorzaakt door bepaalde natuurlijke middelen (teratogens), die interfereren met de embryonale ontwikkeling op verschillende manieren 2. Tijdens de foetale ontwikkeling van de mens, hebben gemeenschappelijke teratogens zoals straling, infectieuze agentia, giftige metalen en organische chemicaliën gemeld om defecten in epicanthic plooien (de huidplooi in het bovenste ooglid) en clinodactyly (gekromde vinger of teen) door middel van morfogenetische fouten veroorzaken 1.

Het begrijpen van de moleculaire mechanisme van teratogenese is de eerste stap naar de ontwikkeling van de behandeling en preventie. Verscheidene vertebrate modellen zoals de Afrikaanse klauwkikker (Xenopus laevis) en de zebravis (Danio rerio) zijn gebruikt om de moleculaire mechanismen die door terat bepalenOgens. Eerdere studies hebben zebravis als model voor de epidemiologie, toxicologie en teratogenese 3-7. Scholz et al. beschouwd zebravis als een "gouden standaard" voor de beoordeling milieutoxiciteit. Dit is deels te wijten aan de transparantie van het zebravis embryo, waardoor onderzoekers de ontwikkelingsdefect voorstellen als het zich voordoet 8. Ongeveer 70% van de menselijke genen orthologen in zebravis, waardoor zebravis een wenselijke vertebrate Modelmatige menselijke fouten 9.

Sommige epidemiologische studies hebben gesuggereerd dat nitraat en nitriet, vaak in de boerderij voedingsmiddelen en water, worden geassocieerd met aangeboren afwijkingen of spontane abortus 10,11, terwijl andere studies niet deze vereniging 12 ondersteunen. Nitraat (NO 3 -) en nitriet (NO 2 -) zijn van nature aanwezig in de bodem en het water. Ze zijn een stikstofbron voor planten en zijn een deel van de nitrogen cyclus 13. Voedingsmiddelen zoals groene bonen, wortelen, squash, spinazie, en bieten uit bedrijven die meststoffen hoog in nitraat gebruiken aanzienlijk vergroot niveaus van nitraat en nitriet 7. Melk van koeien gevoed met hoog nitraatgehalte voedingsmiddelen en vis in hoog nitraatgehalte water (vooral uit de bodem runoff 30) kan leiden tot de mens consumeren van grote hoeveelheden nitraat en nitriet 14. Nitraat en nitriet worden ook vaak gebruikt in voedselbehoud dat de ingenomen door mensen 12 hoeveelheid drastisch verhoogt.

Optimale niveaus van nitraat en nitriet speelt een fundamentele rol in fysiologische processen zoals de vasculaire homeostase en functie, neurotransmissie en immunologische afweer mechanismen 13-15. Echter, kan de blootstelling aan hoge niveaus van nitraat en nitriet leiden tot nadelige effecten, vooral bij zuigelingen en kinderen 16. Ingested nitraat verder omgezet in nitriet in de mondholte van microflora en in The maagdarmkanaal door darmflora 17.

Nitraat zet baby op een hoog risico voor de Blauwe baby door oxidatie van hemoglobine tot methemoglobine, afbreuk hemoglobine uit de zuurstof-dragende vermogen 18. Dit leidt tot de blauwe kleur van de huid die zich uitstrekt tot de perifere weefsels in meer ernstige gevallen. Remde zuurstofvoorziening van de weefsels resultaten in andere symptomen, zwaarst leiden tot coma en de dood 19,20. Soortgelijke symptomen zijn waargenomen bij baby's en volwassenen bij hogere concentraties nitraat 21. Verhoogde niveaus van methemoglobine bij volwassenen als gevolg van nitriet vergiftiging resultaten in cyanose, hoofdpijn, ademhalingsstoornissen 31, en ​​de dood als deze niet behandeld als gevolg van complicaties in verband met vitale weefselhypoxie 32,33.

Nitraat ingenomen op hogere niveaus kan ook leiden tot verschillende gezondheidsproblemen complicaties. Jeugd diabetes, terugkerende diarree en recidiverende luchtweginfectiesbij kinderen in verband gebracht met een hoge inname van nitraat 11,17,22. Chronische blootstelling aan een hoog nitraatgehalte wordt geassocieerd met plassen en bloedingen milt. Acute blootstelling hoge dosis nitraten kan leiden tot een breed spectrum van medische aandoeningen zoals buikpijn, spierzwakte, bloed in de ontlasting en urine, flauwvallen en 11 dood. Prenatale blootstelling aan nitraat op een hoog niveau is geassocieerd met neurale buis en musculoskeletale defect 11.

Een recent rapport toonde aan dat de behandeling van de zebravis embryo's met nitriet leidde tot sac oedeem, craniofaciale en axiale misvormingen dooier, en zwemblaas noninflation 5. In deze studie demonstreren we een werkwijze voor het behandelen zebravisembryo's met nitraat en nitriet hun teratogeen effect bepalen. Embryo's werden blootgesteld aan verschillende concentraties nitriet en verschillende tijdsduren. Ethanol werd gebruikt als een positieve controle, omdat het een gevestigde teratogeen 23. Our methode toonde dat zowel hoge concentraties en lange blootstellingstijden aan nitriet waren nadelig voor overleving en resulteerde in verschillende fenotypes, variërend van licht (oedeem) tot ernstig (bruto ontwikkelingsdefecten). Daarom is de zebravis is een bruikbaar model voor het direct het verkennen van de mogelijke teratogene effecten van nitraat en nitriet op embryo's epidemiologische studies aan te vullen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

De in dit protocol beschreven procedures werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite aan de Indiana University of Pennsylvania.

1. Harvest Embryo's

  1. Handhaaf zebravis bij 28,5 ° C, pH 7, geleidbaarheid tussen 500-1,500 microseconde en een licht / donker-cyclus van 14 uur licht en 10 uur donker 24. Gebruik wild-type stammen zoals Tu, AB of TU / AB hybride. Verschillende stammen kunnen anders reageren op chemische behandeling 25.
  2. Stel de vis voor de paring de nacht vóór de oogst eieren door toevoeging van vis systeem water in een paring tank. Voeg een mannelijke en vrouwelijke vis in de tank en scheiden de twee vissen met een scheidingswand. Elke vis pair zal een bereik van 50-300 eieren te produceren. Om ervoor te zorgen dat er genoeg eieren zal worden geproduceerd, het opzetten van 30 paar van de vis. Gewoonlijk zal ongeveer 50% van de vissen paren op de primaire paring leeftijd (6-9 maanden oud) eieren produceren, resulterende tot 200 eieren per paar en maximaal tot 3, 000 eieren voor dit experiment.
  3. De volgende ochtend na het licht gaat branden, verwijder de verdeler de paring te starten. Controleer de paring tanks voor eieren elke 15 min.
  4. Zodra de vis leggen eieren, oogsten alle embryo's met behulp van een theezeefje en combineren tot één grote container met E3 buffer (5 mM NaCl, 0,17 mM KCI, 0,33 mM CaCl2, 0,33 mM MgSO4). Op 1,5 HPF, te verwijderen en gooi onbevruchte eieren met een plastic overdracht pipet onder een dissectie microscoop. Onbevruchte eieren zijn ondoorzichtig, terwijl bevruchte eieren zijn doorzichtig 34.
  5. Transfer 50 embryo's in een 100 x 15 mm glazen petrischaal met 50 ml E3 buffer voor elke behandeling conditie. Een totaal van 33 schotels nodig voor 11 behandelingsomstandigheden en 3 replicaten.

2. Het behandelen van Embryo's

  1. Uit te voeren behandelingen in 2 uur na de bevruchting (HPF) 35. Incubeer embryo's / larven bij 28,5 ° C en onderzoekt de larven op 120 HPF. Presteren op least drie replicaten van elke behandeling voorwaarde voor statistische analyse.
  2. Voor 3 petrischaaltjes (elk 50 embryo's) op 2 HPF, verwijder de E3 buffer met een transfer pipet en voeg 50 ml van 300 mM ethanol verdund in E3 buffer. Bedek de petrischalen met Parafilm om verdamping van ethanol minimaliseren.
    1. Verder blootstellen van het embryo tot ethanol gedurende 22 uur. Verwijder vervolgens de ethanol met een transfer pipet. Voeg 50 ml van de E3 buffer en schud de schotel meerdere malen uit te spoelen de ethanol. Verwijder deze E3 buffer met een transfer pipet en herhaal de wasstap nog 2 keer.
  3. Voor 3 petrischaaltjes (elk 50 embryo's) op 2 HPF, verwijder de E3 buffer met een transfer pipet en voeg 50 ml van de nieuwe E3 buffer.
  4. 9 Petrischalen (elk 50 embryo) en 2 HPF Verwijder de E3 buffer met een transfer pipet en voeg 50 ml van 1000 mg / l natriumnitriet opgelost in E3 buffer. Controleer de concentratie van de voorraad nitriet oplossing van tevoren met behulp van eenmodificatie van de diazotering (USEPA Methode 354,1) spectrofotometrische methode 28.
    1. Ga door het blootstellen van 3 gerechten voor 46 uur, 3 gerechten voor 70 uur en 3 gerechten voor 94 uur. Vervang de nitrietoplossing met vers gemaakte nitrietoplossing dag.
    2. Na elke belichtingstijd, verwijder de nitriet met een transfer pipet. Voeg 50 ml van de E3 buffer en schud de schotel meerdere malen uit te spoelen de nitriet. Verwijder deze E3 buffer met een transfer pipet en herhaal de wasstap nog 2 keer.
  5. 3 Petrischalen (elk 50 embryo) en 2 HPF Verwijder de E3 buffer met een transfer pipet en voeg 50 ml van 200 mg / l natrium nitriet. Herhaal dit met 400, 600, 800 en 1000 mg / L natriumnitriet.
    1. Voortzetting van de embryo's bloot te stellen aan nitriet voor 70 uur. Vervang de nitrietoplossing met vers gemaakte nitrietoplossing dag.
    2. Na de belichtingstijd, verwijder de nitriet met een transfer pipet. Voeg 50 ml van de E3 buffer en schud de schotel meerderekeer te wassen van de nitriet. Verwijder deze E3 buffer met een transfer pipet en herhaal de wasstap nog 2 keer.
  6. 3 Petrischalen (elk 50 embryo) en 2 HPF Verwijder de E3 buffer met een transfer pipet en voeg 50 ml van 1000 mg / l natrium nitraat opgelost in E3 buffer. Bevestigen de concentratie van de voorraadoplossing nitraatoplossing vooraf onder gewijzigde cadmium reductie (USEPA Methode 353,3) spectrofotometrische methode 28.
    1. Voortzetting van de embryo's bloot te stellen aan nitraat voor 70 uur. Vervang de nitraat-oplossing met vers gemaakte nitraat oplossing dagelijks.
    2. Na de belichtingstijd, verwijder het nitraat met een transfer pipet. Voeg 50 ml van de E3 buffer en schud de schotel meerdere malen uit te spoelen het nitraat. Verwijder deze E3 buffer met een transfer pipet en herhaal de wasstap nog 2 keer.
  7. Tijdens elke dag van de blootstelling, tel het aantal dode embryo / larven met behulp van een stereomicroscoop. Tekenen van de doodonder meer het ontbreken van de hartslag en de bloedsomloop, of het gebrek aan beweeglijkheid na 1 min van waarneming. Verwijderen dode embryo / larven met een transfer pipet om verontreiniging van het E3 buffer verminderen.
  8. Bij experimenten eindigen bij 120 HPF, euthanaseren de larven.
    1. Verwijder de E3 buffer met een transfer pipet. Voeg vervolgens 50 ml van 0,2% MS-222 (gebufferd tot pH 7) en wacht 10 minuten.
    2. Verwijder de MS-222 met een transfer pipet. Voeg 50 ml van de E3 buffer en krul uit te spoelen de MS-222.
    3. Verwijder de E3 buffer met een transfer pipet en voeg 20 ml van 4% paraformaldehyde (PFA) aan de larven te repareren. Swirl de schotel meerdere malen. Gebruik een pipet om de overdracht larven over in een glazen flesje met PFA voldoende om het flesje te vullen. Bewaar de injectieflacons in de koelkast 's nachts (O / N).
  9. Maak foto's van de vaste larven met behulp van een stereoscoop met een digitale camera. Gebruik 30X vergroting, ISO 200 en 200 msec belichtingstijd. Oriënteer de larven, zodat de voorste naar de left en de dorsale is om de top van het veld.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Blootstelling aan 300 mM ethanol gedurende 22 uur had geen effect op de overleving (gegevens niet getoond), in overeenstemming met eerdere rapporten 5,23,26. Dit wordt verwacht, ethanol is een bekende teratogeen en diende als een positieve controle. Waargenomen fenotypes inbegrepen pericardiale oedeem, blaas noninflation swim (figuur 1), craniofaciale defecten, en ontwikkelingsachterstand (gegevens niet getoond).

Behandeling met nitriet leidde tot milde tot ernstige effecten op overleving, afhankelijk van de tijd van blootstelling. Bijvoorbeeld, blootstelling aan 1000 mg / L 94 h zwaar getroffen overleving vergeleken met kortere belichtingstijden (figuur 2).

Onderzochten we het effect van verschillende concentraties nitriet op de overleving. Embryo's werden blootgesteld gedurende 70 uur tot 200, 400, 600, 800 en 1000 mg / L. Survival tarieven waren lager wanneer ze worden blootgesteld aan hogeconcentraties van nitriet, nitraat terwijl had geen effect op de overleving niet (Figuur 3). Fenotypes nitriet behandelde larven leek op die van ethanol behandeld embryo (figuur 4).

Figuur 1
Figuur 1:. Ontwikkelingseffecten ethanol behandeling embryo's behandeld met ethanol vertoonde pericardiale oedeem (pijl), zwemblaas noninflation (stippellijn), dooierzak oedeem (pijlpunt) en craniofaciale defecten (gegevens niet getoond). Beelden werden genomen op 96 HPF. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 2
Figuur 2: Overleving van 1000 mg / l nitriet behandeling na verschillende tijden van Exposure. Embryo's werden blootgesteld aan 1000 mg / l nitriet 2 hpf. Nitriet werd uitgewassen na 46, 70, en 94 uur van de blootstelling, en overleving werd berekend. Verhoogde blootstelling tijd resulteerde in een verminderde overleving. Standaarddeviaties: Onbehandeld = 24; 46 hr = 6; 70 hr = 6; 94 uur = 0,9. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 3
Figuur 3:. Overleving na blootstelling aan verschillende nitrietconcentraties Embryo's werden blootgesteld gedurende 70 uur aan toenemende concentraties van nitriet. Hogere concentraties van nitriet resulteerde in lagere overlevingskansen. Nitraat had geen effect, zelfs bij de hoogste concentratie van 1000 mg / L na blootstelling gedurende 70 uur. Standaarddeviaties voor nitriet: Onbehandelde = 19; 200 mg / L = 16; 400 mg / L = 21; 600 mg / L = 20; 800mg / L = 14; 1000 mg / L = 12. Standaardafwijking voor nitraat gelijk 4. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

figuur 4
Figuur 4:. Developmental Effecten van nitraat en nitriet embryo's behandeld met 1000 mg / l nitraat (middelste paneel) had geen effect in vergelijking met de onbehandelde controle (bovenste paneel). Nitriet behandeling bij 1000 mg / l brutoruimtebehoefte ontwikkelingsdefecten naast vergelijkbare fenotypen waargenomen in de ethanolbehandeling (onderste paneel). Beelden werden genomen op 120 HPF. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De hier beschreven methode toont de bruikbaarheid van zebravis bij de beoordeling van de teratogene potentie van nitriet en nitraat. Vergeleken met andere gewervelde dieren, zebravis hebben voordelen die hoge vruchtbaarheid, externe bevruchting, optische transparantheid en snelle ontwikkeling omvatten. Verkrijgbaar mutanten die pigmentatie missen (zoals de zebravis Casper 36) dragen eveneens bij aan de zichtbaarheid van de inwendige organen te verbeteren. Het is ook gemakkelijk om transgene zebravis met reportergenen genereren de analyse in levende vis 37 te vergemakkelijken. Omdat de zebravis genoom wordt geconserveerd met mensen, kan informatie verkregen van hun studie leiden tot translationeel resultaten bij de mens 9. De werkwijze kan worden toegepast om genexpressie te analyseren, zoals in situ hybridisatie, aanvullende informatie over de misregulation genen door teratogens krijgen.

exposure Ethanol heeft geen significante invloed op de overleving, maar het deed ma veroorzakenrked gebreken vergelijkbaar met eerdere verslagen 5,23,26. Dit toont aan dat onze methode betrouwbaar herhalen gepubliceerde resultaten. Nitraat had geen effect op de overleving, terwijl nitriet had een significante invloed afhankelijk van concentratie en de duur van de blootstelling. Langere blootstelling en hogere niveaus van nitriet een negatief effect op de overleving, in overeenstemming met eerdere resultaten 5. Recent werd aangetoond dat overmatige blootstelling aan nitriet veroorzaakt defecte hartklep ontwikkeling bij zebravis 27, valideren het gebruik van zebravis over het mechanisme van teratogens bestuderen.

Het is cruciaal om de concentraties van werkoplossingen bevestigen nadat ze zijn gemaakt. De concentraties van nitraat en nitriet kan worden gemeten met modificaties van het cadmium reductie (USEPA Methode 353,3) en diazotering (USEPA Methode 354,1) spectrofotometrische werkwijzen respectievelijk 28. Een andere belangrijke stap is om de Petri plaat te bedekken met Parafilm om verdamping te minimaliserenverhouding van ethanol als dit wordt toegepast als een positieve controle. Als larven onverwachte sterfte (te hoog of te laag), double-check de berekeningen en concentraties van de oplossingen.

Onlangs werd een soortgelijke methode voor de teratogene effecten van ethanol 29 bepalen. Hoewel deze methode is vergelijkbaar met onze methode hier blootstelt alleen embryo tot ethanol tot 24 uur, waarschijnlijk als gevolg van de toxiciteit van het blootstellen embryo tot ethanol gedurende langere tijd. Daarentegen onze methode blootstelt embryo tot nitraat en nitriet gedurende enkele dagen met vervanging van de testoplossingen dag. Dit is voordelig voor het testen minder giftige chemicaliën.

Wij voorzien dat onze werkwijze kan worden toegepast op andere geneesmiddelen of specifieke milieuomstandigheden testen. Echter, deze werkwijze beperkt tot het testen van wateroplosbare moleculen. De lichtgevoeligheid van bepaalde chemicaliën is een andere factor om te overwegen. Mocht de test chemicaliën zijn licht SENSITive, wikkel de petrischaaltjes in aluminiumfolie om deze te beschermen tegen licht. Tevens is de werkwijze niet geschikt voor het testen van water uit een specifieke omgeving omdat laboratorium zebravis specifieke omstandigheden (zoals pH en geleidbaarheid) voor een optimale ontwikkeling vereisen. Toch is de zebravis dient als een goed model vormen snel ontwikkelingsstoornissen veroorzaakt door potentiële teratogens bepalen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
DREL/2010 instrument Hach 26700-03
Ethanol Sigma-Aldrich E7023
KIMAX glass Petri Dish VWR 89001-244
MS-222 Sigma-Aldrich E10521
NitraVer 5 Nitrate Reagent Hach 14034-46
NitriVer 3 Nitrite Reagent Hach 14065-99
Parafilm Fisher Scientific 3-374-10
Paraformaldehyde Sigma-Aldrich 158127
S6E stereomicroscope Leica 10446294
Sodium nitrate Fisher Scientific S343
Sodium nitrite Fisher Scientific S347
Transfer pipets Laboratory Products Sales L320072
Glass vials Fisher Scientific 03-338B

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Gilbert-Barness, E. Teratogenic causes of malformations. Ann Clin Lab Sci. 40 (2), 99-114 (2010).
  2. Brent, R. L. The cause and prevention of human birth defects: What have we learned in the past 50 years. Con Anom. 41 (1), 3-21 (2001).
  3. Lin, S., Zhao, Y., Nel, A. E. Zebrafish: an in vivo model for nano EHS studies. Small. 9 (9-10), 1608-1618 (2013).
  4. Pamanji, R., et al. Toxicity effects of profenofos on embryonic and larval development of zebrafish (Danio rerio). Environ Toxicol Pharmacol. 39 (2), 887-897 (2015).
  5. Simmons, A. E., Karimi, I., Talwar, M., Simmons, T. W. Effects of nitrite on development of embryos and early larval stages of the zebrafish (Danio rerio). Zebrafish. 9 (4), 200-206 (2012).
  6. Mantecca, P., et al. Toxicity Evaluation of a New Zn-Doped CuO Nanocomposite With Highly Effective Antibacterial Properties. Toxicol Sci. , (2015).
  7. Jensen, F. B. Nitric oxide formation from nitrite in zebrafish. J Exp Biol. 210, 3387-3394 (2007).
  8. Scholz, S., et al. The zebrafish embryo model in environmental risk assessment--applications beyond acute toxicity testing). Environ Sci Pollut Res Int. 15 (5), 394-404 (2008).
  9. Howe, K., et al. The zebrafish reference genome sequence and its relationship to the human genome. Nature. 496 (7446), 498-503 (2013).
  10. CDC. Spontaneous abortions possibly related to ingestion of nitrate-contaminated well water--LaGrange County, Indiana, 1991-1994. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 45 (26), 569-572 (1996).
  11. Brender, J. D., et al. Prenatal nitrate intake from drinking water and selected birth defects in offspring of participants in the national birth defects prevention study. Environ Health Perspect. 121 (9), 1083-1089 (2013).
  12. Huber, J. C., et al. Maternal dietary intake of nitrates, nitrites and nitrosamines and selected birth defects in offspring: a case-control study. Nutr J. 12, 34 (2013).
  13. Phillips, W. E. Naturally occurring nitrate and nitrite in foods in relation to infant methaemoglobinaemia. Food Cosmet Toxicol. 9 (2), 219-228 (1971).
  14. Moncada, S., Palmer, R. M., Higgs, E. A. Nitric oxide: physiology, pathophysiology, and pharmacology. Pharmacol Rev. 43 (2), 109-142 (1991).
  15. Gladwin, M. T., Crawford, J. H., Patel, R. P. The biochemistry of nitric oxide, nitrite, and hemoglobin: role in blood flow regulation. Free Radic Biol Med. 36 (6), 707-717 (2004).
  16. Gupta, S. K., et al. Recurrent acute respiratory tract infections in areas with high nitrate concentrations in drinking water. Environ Health Perspect. 108 (4), 363-366 (2000).
  17. Kross, B. C., Ayebo, A. D., Fuortes, L. J. Methemoglobinemia: nitrate toxicity in rural America. Am Fam Physician. 46 (1), 183-188 (1992).
  18. Greer, F. R., Shannon, M. Infant methemoglobinemia: the role of dietary nitrate in food and water. Pediatrics. 116 (3), 784-786 (2005).
  19. Sanchez-Echaniz, J., Benito-Fernandez, J., Mintegui-Raso, S. Methemoglobinemia and consumption of vegetables in infants. Pediatrics. 107 (5), 1024-1028 (2001).
  20. Reregistration Eligibility Decision: Inorganic Nitrate/Nitrite (Sodium and Potassium Nitrates). , U.S. Environmental Protection Agency. Available from: http://www.epa.gov/oppsrrd1/REDs/old_reds/4052red.pdf (1991).
  21. Virtanen, S. M., et al. Nitrate and nitrite intake and the risk for type 1 diabetes in Finnish children. Childhood Diabetes in Finland Study Group. Diabet Med. 11 (7), 656-662 (1994).
  22. Case Studies in Environmental Medicine: Nitrate/Nitrite Toxicity. , U.S. Agency for Toxic Substances and Diseases Registry. Available from: http://www.atsdr.cdc.gov/HEC/CSEM/nitrate/docs/nitrate_nitrite.pdf (2001).
  23. Reimers, M. J., Flockton, A. R., Tanguay, R. L. Ethanol- and acetaldehyde-mediated developmental toxicity in zebrafish. Neurotoxicol Teratol. 26 (6), 769-781 (2004).
  24. Westerfield, M. The zebrafish book: A guide for the laboratory use of zebrafish (Danio rerio). , 5th edn, University of Oregon Press. (2007).
  25. Loucks, E., Carvan, M. J. Strain-dependent effects of developmental ethanol exposure in zebrafish. Neurotoxicol Teratol. 26 (6), 745-755 (2004).
  26. Bilotta, J., Barnett, J. A., Hancock, L., Saszik, S. Ethanol exposure alters zebrafish development: a novel model of fetal alcohol syndrome. Neurotoxicol Teratol. 26 (2), 737-743 (2004).
  27. Li, J., Jia, W., Zhao, Q. Excessive nitrite affects zebrafish valvulogenesis through yielding too much NO signaling. PLoS One. 9 (3), e92728 (2014).
  28. Methods for chemical analysis of water and wastes. , United States Environmental Protection Agency. Cincinnati, OH. Environmental Monitoring and Support Laboratory, Office of Research and Development (1983).
  29. Loucks, E., Ahlgren, S. Assessing teratogenic changes in a zebrafish model of fetal alcohol exposure. J Vis Exp. (61), (2012).
  30. Addiscott, T. M. Fertilizers and nitrate leaching. Agricultural Chemicals and the Environment, Issues in Environmental Science and Technology. , book 5 1-26 (1996).
  31. Su, Y. F., Lu, L. H., Hsu, T. H., Chang, S. L., Lin, R. T. Successful treatment of methemoglobinemia in an elderly couple with severe cyanosis: two case reports. Journal of Medical Case Reports. 6 (290), (2012).
  32. Harvey, M., Cave, G., Chanwai, G. Fatal methaemoglobinaemia induced by self-poisoning with sodium nitrite. Emergency Medicine Australasia. 22, 463-465 (2010).
  33. Nishiguchi, M., Nushida, H., Okudaira, N., Nishio, H. An autopsy case of fatal methemoglobinemia due to ingestion of sodium. Forensic Research. 6, (2015).
  34. Avdesh, A., Chen, M., Martin-Iverson, M. T., Mondal, A., Ong, D., Rainey-Smith, S., et al. Regular Care and Maintenance of a Zebrafish (Danio rerio) Laboratory: An Introduction. J. Vis. Exp. (69), (2012).
  35. Kimmel, C. B., Ballard, W. W., Kimmel, S. R., Ullmann, B., Schilling, T. F. Stages of embryonic development of the zebrafish. Dev Dyn. 203 (3), 253-310 (1995).
  36. White, R. M., et al. Transparent adult zebrafish as a tool for in vivo transplantation analysis. Cell Stem Cell. 2 (2), 183-189 (2008).
  37. Tsang, M. Zebrafish: A tool for chemical screens. Birth Defects Res C Embryo Today. 90 (3), 185-192 (2010).

Tags

Immunologie teratogeen nitraat nitriet Ethanol zebravis Embryo
Zebravis als een model om de teratogene potentie van nitriet Assess
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Keshari, V., Adeeb, B., Simmons, A.More

Keshari, V., Adeeb, B., Simmons, A. E., Simmons, T. W., Diep, C. Q. Zebrafish as a Model to Assess the Teratogenic Potential of Nitrite. J. Vis. Exp. (108), e53615, doi:10.3791/53615 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter