Inger Porsch-Hällström

Docent

Professor

Effekter av hormonstörande ämnen på icke-reproduktivt beteende och fertilitet samt transkriptom i hjärna och testikel i zebrafisk, guppy och spigg

08-608 47 02 086084702

Institutionen för naturvetenskap, miljö och teknik

070 328 18 17 0703281817

MD472

Hormonstörande kemikalier: Effekter på beteende och reproduktion, utveckalnde av nya biomarkörer och riskuppskattning i Östersjön.

Gruppmedlemmar: Nasim Caspillo, Kristina Volkova, Tove Porserud

Hormonstörande ämnen (Endocrine disrupting chemicals, EDC) stör funktionen hos hormonsystemet hos alla ryggradsdjur. Ett stort antal EDCs släpps ut i vattenmiljöer från såväl industriutsläpp som avloppsvatten, där östrogen från urin, naturligt och syntetiskt från p-piller, lämnar ett väsentligt bidrag. Resultat från fältstudier visar ett samband mellan EDC-exposition och reproduktionsstörning hos fisk, och feminisering av hanfiskar har observerats i populationer som lever nedströms om vattenreningsanläggningar. Effekter av östrogen-lika kemikalier på reproduktionsparametrar, som defekt könsutveckling och struktur hos könsorganen, könsbyte, sänkt spermienivå och fertilitet har påvisats i många fiskarter. Studier i däggdjur och i någon mån i fisk har också visat att EDC-exponering under utvecklingen inte bara påverkar fertilitet och fortplantning, utan även hjärnans utveckling och beteendet. Förändringar som uppstått under utvecklingen verkar också vara i stort sett irreversibla. Nya experimentella data, hittills bara på däggdjur, antyder att effekterna kan föras vidare till kommande generationer med epigenetiska mekanismer, vilket reser frågan om EDCs kan långsiktigt påverka anpassning och överlevnad hos djur och människor. I detta projekt studerar vi om effekter av EDC på fortplantning och beteende kan överföras trans-generationellt också hos fisk. Vi söker efter nya biomarkörer för ärftliga epigenetiska förändringar, som sedan ska användas för att identifiera om sådana förändringar kan påvisas i Östersjöns ekosystem. Biomarkörer som detekterar persistenta effekter av exposition under utvecklingen är viktiga även om ingen transgenerationell överföring kan påvisas. Vi har kunnat visa att icke-könsrelaterade beteenden, påverkande ekologiskt betydelsefulla egenskaper såsom hantering av fara i stressade situationer och gruppsammanhållning, är väldigt känsliga för EDC-exposition, och kommer att vidare studera mekanismerna för EDCs störning av hjärnans signalering. Huvudfrågeställningar inom projektet är: Kan EDCs orsaka transgenerationella effekter på fortplantning och reproduktion hos fisk? Kan biomarkörer identifieras, som kan användas för att indikera långtidseffekter av spridning av hormonstörande ämnen i naturliga fiskpopulationer? Är beteende och andra hjärnfunktioner viktiga mål för effekter av EDCs i fisk?

Publikationer och manuskript från projektet

N. Reyhanian, K. Volkova, S. Hallgren, T. Bollner, P.-E. Olsson, H. Olsén and I. Porsch Hällstrom. 17α-ethinyl estradiol affects anxiety and shoaling behaviour in adult male zebra fish (Danio rerio). Aquat. Toxicol. 105, 41-48, 2011.

S. Hallgren, K. Volkova, N. Reyhanian, H. Olsén and I. Porsch Hällström. Anxiogenic behaviour induced by 17α-ethinyl estradiol in male guppies (Poecilia reticulata). Fish Physiol. Biochem. 37:4, 1-8, 2011.

K. Volkova,N.. Reyhanian. I. Porsch Hällström, H.Olsén and S. Hallgren. Brain circuit imprints of developmental 17α -Ethinyl estradiol exposure in guppies: Persistent effects on anxiety but not on reproductive behaviour in the adult. Gen Comp Endocrinol 178, 282, 2012.

N. Reyhanian, K. Volkova, S. Hallgren, P.-E- Olsson, H- Olsén and I. Porsach Hällström. Effects of 17α -Ethinyl estradiol exposure of adult male zebrafish on the expression of genes involved in gonadal hormone regulation and sex differentiation. Comp Biochem Physiol C, 164, 35, 2014 .

KH Olsén, K. Ask, H. Olsén, I. Porsch Hällström and S. Hallgren. Effects of the SSRI citalopram on behaviours connected to stress and reproduction in Endler guppy, Poecilia wingei. Aquat. Toxicol. 148, 113, 2014

K. Volkova, N. Reyhanian Caspillo, T Porseryd, S. Hallgren, P. Dinnetz and I. Porsch Hällström. Developmental exposure of zebrafish (Danio rerio) to 17α -Ethinyl estradiol affects non-reproductive behavior and fertitlity as adults, and increase anxiety in unexposed progeny. Hormones and Behavior, accepted, 2015.

K. Volkova, N. Caspillo, S. Hallgren, T. Porseryd, P. Dinnetz, H. Olsén and I. Porsch Hällström. Transgenerational effects of 17α -Ethinyl estradiol on anxiety behavior in the guppy, Poecilia reticulata. Gen Comp Endocrinol, submitted 2015.

K. Volkova, T. Porseryd, N. Reyhanian Caspillo, T. Källman, P. Dinnetz and I. Porsch Hällström. Persistent effects of developmental exposure to 17α-Ethinyl estradiol on the zebrafish (Danio rerio) brain transcriptome and behavior. Manuscript, 2015.

T. Porserud, M. Kellner, N. Reyhanian Caspillo, K. Volkova, L. Elabbas, P. Dinnetz, H. Olsén and I. Porsch Hällström. Combinatory effects of low-dose 17α-ethinyl estradiol and Citalopram on behaviour in adult zebrafish (Danio rerio). Manuscript, 2015.

CV Inger Porsch Hällström

1984 PhD Toxicological Genetics, Stockholm Univ. Thesis Cytochrome P-450 in Drosophila melanogaster- activity, genetic variation and regulation.

1992 Assoc Prof Molecular Toxicology, Karolinska Inst

2000 Professor Moleccular Toxicology, Södertörns Högskola

Positions

1978-84 Ph. D stud 1984-85 Assist. prof Dept. of Tox Genet, SU

1985-91 Assist. prof. 92-96 Assoc. prof Dept. of Med Nutrition, KI

1996-00 Assoc prof 01-- Prof SH.

Sick leave fall 2003, 25-50% 04-07.

Assignments

1996-2000 Vice dean, Fac of SH. Responsible for planning and development of teaching and research in Natural Sciences, staff recruitment and locality planning. As member of Rektor's lead group respons. to build up the academic structure. 00-03 Dean, Fac of Life Sciences. 98-- Head of Docent- and Search Committees, Fac of Life Sciences.

Research Interests

PhD Genetic toxicology, mutagenesis, metabolic activation. Post doc Endocrine regulation of carcinogenesis, oncogene/tumor suppressor gene regulation, cell cycle regulation. Current Endocrine disruption in fish, combining toxicology, endocrinology and molecular (epi)genetics.

Major grant awards

1980-83 FRN Cytochrome P-450 in Drosophila melanogaster

1987-91 Faculty position, Toxicology, SU (placed at Inst Med Nut, KI)

1992-96 CF, Salary grant (Cancerforskartjänst).

1987-90, 1992-95 NIH, USA Hormonal regulation of rat liver carcinogenesis

1990-01 CF, Hormone regulated rat liver cancer

2009-2012 Baltic Sea Foundation, Endocrine disruption in fish: Risk identification, development of biomarkers and assessment of risk levels in the Baltic Sea

2013-2015 Baltic Sea Foundation, Endocrine disruption in fish: Effects on behaviour and reproduction, development of biomarkers and assessment of risk levels in the Baltic Sea

PhD Supervision

Main supervisor: DZ Liao 96, L Ohlson 04, L Koroxenidou, (Lic) 04, N Reyhanian (2010-), K Volkova (2010-) Assistant supervisor: J Larson (2011-)

Int. scientific conf: organizer 3, invited lecturer 8, oral/poster pres 17

Publications 46 peer-reviewed, 13 book chapters, 4 submitted/manuscripts

DiVA (Digitala Vetenskapliga Arkivet) är högskolans databas för digital publicering och registrering av publikationer som producerats av forskare, lärare och studenter.

Till DiVA