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2012-05-23Dissertation DOI: 10.18452/16519
Mating behavior as non-invasive biomarker in Xenopus laevis for the assessment of endocrine disrupting compounds
dc.contributor.authorHoffmann, Frauke
dc.date.accessioned2017-06-18T11:28:52Z
dc.date.available2017-06-18T11:28:52Z
dc.date.created2012-06-06
dc.date.issued2012-05-23
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/17171
dc.description.abstractHormonell wirksame Chemikalien, wie Pflanzenschutzmittel oder Pharmaka gelangen durch Abwässer in die Umwelt und akkumulieren vor allem in Oberflächengewässern. Ein erhöhtes Augenmerk liegt auf Substanzen, die durch (anti)androgene und (anti)östrogene Wirkungsweise die Reproduktion von Tieren und Menschen beeinträchtigen. Bei den bisherigen Nachweismethoden für diese Stoffe handelt es sich um invasive Methoden, die das Töten der Tiere beinhalten. Diesen Methoden mangelt es jedoch an der nötigen Sensitivität, um umweltrelevante Konzentrationen der endokrinen Disruptoren (EDs) nach Kurzzeitexposition nachweisen zu können, sowie am Vermögen, alle vier Wirkmechanismen (androgen, antiandrogen, östrogen und antiöstrogen) mit einer einzelnen Testmethode feststellen und unterscheiden zu können. In dieser Studie wurde deshalb mit Hilfe männlicher Afrikanischer Krallenfrösche (Xenopus laevis) eine Testmethode entwickelt, bei der die Frösche verschiedenen (anti)androgenen und (anti)östrogenen EDs ausgesetzt wurden und ihr Rufverhalten untersucht wurde. Diese nicht-invasive Methode erwies sich als schnell und höchst sensitiv. Zudem war es erstmals möglich, die vier verschiedenen Wirkmechanismen allein anhand veränderter Ruftypen und Rufparameter zu bestimmen und zu unterscheiden. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass bei Anwendung dieser Methode die Möglichkeit besteht, die Versuchstiere in weiteren Tests wiederzuverwenden, da die Rufparameter nach einer expositionsfreien Zeit von sechs Wochen wieder Kontrollwerte erreichten. Zusammengefasst kann die hier vorgestellte verhaltensphysiologische und damit nicht-invasive Methode als Biomarker für den Nachweis von (anti)androgenen und (anti)östrogenen EDs verwendet werden. Ferner zeigt die hohe Sensitivität des Tests, sowie die Möglichkeit der vollautomatischen Analyse enormer Datenmengen, dass dieser schnelle Verhaltenstest ein großes Potential hat, ein sensitiver, standardisierter und nicht-invasiver Biomarker zu werden.ger
dc.description.abstractEndocrine disrupting compounds (EDCs), such as herbicides, pesticides or pharmaceuticals enter the environment via sewage effluents and especially accumulate in surface waters. Research efforts so far mainly focused on EDCs with (anti)androgenic and (anti)estrogenic modes of action (MOAs), which can interfere with reproductive biology of vertebrates. To date, biomarkers for the assessment of such compounds are invasive techniques, which are not sensitive enough to detect EDCs after short-term exposures and which cannot distinguish between the four MOAs. Hence, in this study a non-invasive method for the assessment of EDCs was developed using male African clawed frogs (Xenopus laevis) as model species. Frogs were exposed to individual (anti)androgenic and (anti)estrogenic EDCs in the surrounding water and their calling behavior was analyzed. This non-invasive method turned out to be a fast and highly sensitive biomarker for the detection of (anti)androgenic and (anti)estrogenic EDCs. Moreover, this method was able to differentiate between the four different MOAs solely by determining affected parameters of the calling behavior. It was also shown that by using this method, it might be possible to reuse already tested experimental animals, because the measured affected parameters were reversed after a period of six weeks under control conditions. Taken together the here established non-invasive behavioral method can be used as biomarker for the detection of (anti)androgenic and (anti)estrogenic EDCs. Furthermore, the high sensitivity of this testing method, as well as the possibility of analyzing vast datasets rapidly in a completely automated fashion indicate the huge potential for this rapid behavior test to become a sensitive, standardized, non-invasive biomarker.eng
dc.language.isoeng
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
dc.rightsNamensnennung - Keine kommerzielle Nutzung - Keine Bearbeitung
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/
dc.subjectXenopus laevisger
dc.subjectRufverhaltenger
dc.subjectendokrine Disruptorenger
dc.subjectAntiandrogeneger
dc.subjectAndrogeneger
dc.subjectAntiöstrogeneger
dc.subjectÖstrogeneger
dc.subjectBiomarkerger
dc.subjectendocrine disruptorseng
dc.subjectXenopus laeviseng
dc.subjectCalling behavioreng
dc.subjectbiomarkerseng
dc.subjectantiandrogenseng
dc.subjectandrogenseng
dc.subjectantiestrogenseng
dc.subjectestrogenseng
dc.subject.ddc570 Biologie
dc.titleMating behavior as non-invasive biomarker in Xenopus laevis for the assessment of endocrine disrupting compounds
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-100202348
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/16519
dc.identifier.alephidBV040237387
dc.date.accepted2012-04-30
dc.contributor.refereeKloas, Werner
dc.contributor.refereeBraunbeck, Thomas
dc.contributor.refereeSegner, Helmut
dc.subject.dnb32 Biologie
dc.subject.rvkWC 5300
local.edoc.pages124
local.edoc.type-nameDissertation
local.edoc.institutionMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I

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