Effekten av PCB126 in vitro på tidig embryonalutveckling hos nötkreatur

Abstract: Polyklorerade bifenyler (PCB) är industrikemikalier som började framställas i stora mängder under 1930-talet. Kommersiellt har PCB varit tillgängligt som komplexa kemiska blandningar i bland annat bekämpningsmedel, färg, plaster och olika elektriska komponenter. PCB är en grupp av över 200 dioxin- eller icke dioxinlika klorerade kolväten. Den kemiska strukturen gör PCB hydrofoba och extremt motståndskraftiga mot nedbrytning, vilka därför klassas som persistenta organiska föroreningar. På miljö- och hälsomässiga grunder började så småningom restriktioner införas i användningen på 1970- och 80-talet, följt av ett totalförbud för tillverkning och användning av PCB i många länder. Trots detta är PCB fortfarande högaktuella miljögifter som i olika halter påträffas i mark och vattendrag, samt i nästan alla levande arter över hela jorden. Exponering för PCB exempelvis genom födan har visat sig vara toxiskt i många avseenden, men det är svårt att utröna vid vilka koncentrationer, exponeringstider eller de exakta mekanismerna bakom observationerna. Bland de negativa hälsoeffekter som PCB orsakar eller misstänks förorsaka nämns bland andra hormonella störningar, reproduktions- och utvecklingsrubbningar samt cancer. Syftet bakom studien var att undersöka hur PCB126 påverkar den tidiga embryoutvecklingen in vitro genom att tillsätta PCB126 i mognadsmedium innehållande oocyter från nötkreatur. Oocyterna togs ur äggstockar införskaffade från ett slakteri. Genom insamling och analysering av data över mognad, celldelning och embryoutveckling kunde eventuella effekter av exponeringen utvärderas. Baserat på vedertagna morfologiska kriterier delades oocyterna slumpmässigt upp i tre behandlingsgrupper: en med PCB126 löst i dimetylsulfoxid (DMSO) (P), en med endast DMSO (D) och en kontrollgrupp (C) utan tillsatser i mognadsmediet. Koncentrationerna som användes i de första två omgångarna var 10 μg/ml PCB126 och DMSO 1:1, följt av 5 μg/ml PCB126 och DMSO 1:1 i de efterföljande fyra omgångarna. Exponeringen varade i 22 timmar under oocyternas mognadsfas. Efter exponeringen under mognadsperioden genomfördes fertilisering och embryoodling enligt rutinprotokoll. Studien bestod av sex separata omgångar innehållande totalt 729 stycken oocyter och genomfördes under oktober månad 2019. Utvärderingen bestod av fixering och kärnfärgning av totalt 408 stycken embryon och oocyter. Sambandet mellan behandling och utfall beräknades med logistisk regression (95 % konfidensintervall) och p-värden <0,05 ansågs vara signifikant. Trots att ingen signifikant skillnad kunde påvisas gällande andel utvecklade blastocyster, blastocyststadie eller -kvalitet grupperna emellan, visade sig antalet cellkärnor och cykler i grupp P vara signifikant lägre än i grupp D (p <0,05) efter kärnfärgning. Ingen signifikant skillnad mellan grupp C och D kunde påvisas. Även antalet embryon som delat sig mer än en gång var signifikant lägre i grupp P (p <0,005), men även i grupp C (p <0,00005) jämfört med grupp D (oddskvot (OR) = 0,58 respektive 0,43). Celldelningen 44 timmar efter fertilisering var i grupp C signifikant lägre (p <0,001) jämfört med grupp D (OR = 0,5). Ingen signifikant skillnad sågs mellan grupp P och D. Sammantaget verkar det finnas tecken på att PCB126 kan ha negativa effekter på tidig embryonal utveckling in vitro, vilket överensstämmer med rådande vetenskaplig konsensus. Toxiciteten verkar delvis härröra från olika endokrinstörande processer, men fler studier behövs på olika PCB och PCB-blandningar för att tydliggöra de specifika mekanismerna bakom observationerna.