בדיקת איימס ל-N-Nitrosamines: הערכת המוטגניות

מבוא למבחן איימס

מבחן איימס, הידוע גם כ-Bacterial Reverse Mutation Test הוא בדיקה בשימוש נרחב לבדיקה ביולוגית שמעריכה את הפוטנציאל המוטגני של תרכובות כימיות, כולל N-Nitrosamines. פותח על ידי ד"ר ברוס איימס בשנות ה-70, בדיקה זו משתמשת בזנים ספציפיים של החיידק Salmonella typhimurium הנושאים מוטציות בגנים המעורבים בסינתזת היסטידין. הבדיקה קובעת אם חומר יכול לגרום למוטציות ב-DNA חיידקי, מה שמספק אינדיקציה לסרטן פוטנציאלי בבני אדם.

הרלוונטיות של מבחן איימס עבור N-Nitrosamines

N-Nitrosamines ידועים בתכונות הגנוטוקסיות והמסרטנות שלהם, מכיוון שהם יכולים לגרום נזק ל-DNA באמצעות אלקילציה ולחץ חמצוני. מבחן איימס שימושי במיוחד בזיהוי ההשפעות המוטגניות שלהם, שכן N-Nitrosamines רבים דורשים הפעלה מטבולית באמצעות המרה אנזימטית ליצירת תוצרי ביניים אלקטרופיליים בעלי יכולת אינטראקציה עם DNA. הפעלה זו מתרחשת בדרך כלל בכבד באמצעות אנזימי ציטוכרום P450. כדי לשכפל המרה מטבולית זו במבחנה, הבדיקה מתבצעת לעתים קרובות עם ובלי הפעלה מטבולית באמצעות S9 mix, תכשיר אנזימי כבד המופק ממכרסמים, המחקה את חילוף החומרים של יונקים ומשפר את זיהוי הפעילות המוטגנית.

מתודולוגיה של מבחן איימס

ההליך הסטנדרטי של מבחן איימס כולל את השלבים הבאים:

1. 1. הכנת זני בדיקה: נעשה שימוש בזני Salmonella typhimurium עם מוטציות קיימות בגנים של סינתזת היסטידין. זנים אלו אינם יכולים לגדול ללא מקור היסטידין חיצוני אלא אם מוטציה הפוכה משחזרת את התפקוד.
2. 2. חשיפה ל-N-Nitrosamines: תרבית החיידקים מעורבת עם תרכובת הבדיקה (N-Nitrosamine) על גבי צלחת אגר מינימלית המכילה כמות קטנה של היסטידין.
3. 3. הפעלה מטבולית (תוספת S9 Mix): כדי לתת את הדעת על המרה מטבולית בגוף האדם, כמה דגימות בדיקה כוללות שבריר S9, תמצית אנזימטית ממיקרוזומים של כבד חולדה.
4. 4. דגירה וצמיחה: הצלחות מודגרות ב-37 מעלות צלזיוס למשך 48 שעות, מה שמאפשר למושבות חיידקים לגדול אם מתרחשות מוטציות המשחזרות את סינתזת ההיסטידין.
5. 5. ספירת מושבות וניתוח: מספר המושבות הרברנטיות (חיידקים שהחזירו לעצמם את היכולת לייצר היסטידין) נספרים ומשווים לצלחות הביקורת.
6. פרשנות של תוצאות

• מבחן איימס חיובי: עלייה משמעותית במושבות חוזרות בהשוואה לביקורת מעידה על כך שהתרכובת גורמת למוטציות, מה שמרמז על תכונות מוטגניות ועלולות להיות מסרטנות.
• מבחן איימס שלילי: אם לא נצפתה עלייה משמעותית, סביר להניח שהתרכובת אינה - מוטגנית בתנאי הבדיקה.
• מינון-יחס תגובה: מינונים גבוהים יותר המובילים לשיעורי מוטציות מוגברים מחזקים את העדות למוטגניות.

מסקנה

בדיקת איימס היא שיטה מהירה וחסכונית להערכת המוטגניות של N-Nitrosamines. בהתחשב בקשר שלהם לסרטן, זיהוי התכונות המוטגניות שלהם באמצעות בדיקה זו הוא חיוני לבקרה רגולטורית והערכת סיכונים. בדיקה זו נותרה אבן יסוד בהקרנה טוקסיקולוגית והערכת בטיחות כימית.

מילות מפתח: N-Nitrosamines, NDSRIs, OECD 471, Enhanced Ames בדיקת Ames, כבד אוגר S9, אנזימי ציטוכרום P450, בדיקת מוטציה