Ocena mechanizmów cytotoksycznego i genotoksycznego działania toksyny T-2 produkowanej przez grzyby z rodzaju Fusarium

Abstract

Mykotoksyna T-2 należy do trichotecenów typu A i produkowana jest przez różne gatunki grzybów strzępkowych z rodzaju Fusarium takie jak F. sporotrichioides, F. poae i F. acuminatum. Toksyna ta wykazuje odporność na degradację pod wpływem wysokiej temperatury i światła UV. Toksyna T-2 wywołuje skażenia wielu upraw a jej obecność wykrywano w ziarnach zbóż takich jak jęczmień, pszenica, owies, ryż i kukurydza, a także w produktach zbożowych m.in. mące pszennej, płatkach śniadaniowych czy wyrobach piekarniczych. Wśród trichotecenów toksyna T-2 uważana jest za najbardziej toksycznego przedstawiciela. Toksyna T-2 oddziałuje silnie drażniąco na skórę i może być wchłaniana przez nienaruszoną powłoki skórne, powodując ogólnoustrojową toksyczność. Uważa się, że uszkodzenia skóry wywołane działaniem tej toksyny mogą być nawet 400-krotnie silniejsze niż przy zastosowaniu iperytu siarkowego, który należy do broni chemicznej. Ponadto aktywność toksyny T-2 po wniknięciu do organizmu przez drogi oddechowe jest porównywalna z aktywnością iperytu siarkowego, iperytów azotowych i luizytu. Dermatotoksyczne skutki działania toksyny charakteryzują się zaczerwienieniem, obrzękiem a w ciężkich przypadkach owrzodzeniem i martwicą skóry. Głównym celem pracy było wyjaśnienie mechanizmów cytotoksycznego i genotoksycznego działania toksyny T-2 w warunkach in vitro. Materiał do badań stanowiła linia komórkowa prawidłowych ludzkich fibroblastów – Hs68. Przeprowadzone badania wykazują, że toksyna T-2 posiada toksyczne właściwości i negatywnie wpływa na funkcjonowanie komórek prawidłowych ludzkich fibroblastów linii Hs68. Analizy in vitro obejmujące traktowanie linii komórkowej toksyną w zakresie stężeń 0,001-100 µM przy 24- i 48-godzinnej inkubacji ukazują zarówno cytotoksyczny jak i genotoksyczny charakter toksyny T-2.

T-2 mycotoxin toxin belongs to type A trichothecenes and is produced by various species of filamentous fungi of the genus Fusarium such as F. sporotrichioides, F. poae and F. acuminatum. This toxin exhibits resistance to degradation under the influence of high temperature and UV light. T-2 toxin causes contamination of many crops, and its presence has been detected in grains of cereals such as barley, wheat, oats, rice and corn, as well as in cereal products such as wheat flour, breakfast cereals and bakery products. Among the trichothecenes, the T-2 toxin is considered the most toxic representative. T-2 toxin is a strong skin irritant and can be absorbed through intact skin, causing systemic toxicity. It is considered that skin damage caused by this toxin can be up to 400 times stronger than when using sulfur mustard, which belongs to chemical weapons. In addition, the activity of the T-2 toxin after entering the body through the respiratory tract is comparable to that of sulfur mustard, nitrogen mustard and lewisite. Dermatotoxic effects of the toxin are characterized by redness, swelling and in severe cases ulceration and necrosis of the skin. The main aim of the study was to elucidate the mechanisms of cytotoxic and genotoxic action of T-2 toxin under in vitro conditions. The study material was a cell line of normal human fibroblasts - Hs68. The studies show that T-2 toxin has toxic properties and negatively affects the functioning of normal human fibroblast cells of the Hs68 line. In vitro analyzes involving treatment of the cell line with toxin concentrations in the concentration range of 0.001-100 µM with 24- and 48-hour incubation show both the cytotoxic and genotoxic nature of the T-2 toxin.