Gedrag als indicator - Ontwikkeling van een monitoringssysteem voor farmaceutica in aquatische systemen.

Milieuverontreiniging is een steeds groter wordend probleem en is één van de oorzaken van klimaatsverandering. Ecotoxicologie combineert ecologie en toxicologie om de effecten van vervuiling op organismen en ecosystemen te onderzoeken, in een poging om schadelijke effecten van milieuverontreiniging te matigen. Om de omgevingsrisico’s van een chemisch product te bepalen en het milieu te beschermen worden gestandaardiseerde korte-termijn blootstellingstesten uitgevoerd op verschillende modelorganismen om de schadelijke of dodelijke effecten van polluenten na te gaan. Dergelijke traditionele testen leveren snel waardevolle data op maar missen aan ecologische relevantie waardoor de omgevingsrisico’s vaak niet correct worden ingeschat. Om die reden worden doorgaans veiligheidsmarges gebruikt, maar die zijn vaak niet voldoende correct. Bovendien worden subtielere gedragseffecten niet onderzocht, terwijl een verandering in gedrag nochtans belangrijke ecologische gevolgen kan hebben. Dit is in het bijzonder het geval voor opkomende contaminanten zoals farmaceutische producten. Om ecologische risico-evaluaties te verbeteren zijn gestandaardiseerde testen nodig die ook sub-lethale effecten, zoals gedragsverandering, overheen ecologisch-relevante tijdsperiodes in rekening brengen .

            In deze thesis evalueren we de kort-levende killivis Nothobranchius furzeri als vertebraat model voor gedragsstudies, in het bijzonder voor ecotoxicologische blootstellingsstudies aan persistente contaminanten overheen het leven en meerdere opeenvolgende generaties.

            Als essentiële basisinformatie hebben we in Hoofdstuk 1, 2 en 3 eerst onderzocht wat normaal gedrag in N. furzeri inhoudt. We vonden intrinsieke gedragsvariatie in meerdere kenmerken op populatie- en individueel niveau, en toonden aan dat mannetjes en vrouwtjes verschillen in gedragsprofiel. Daar bovenop hebben we aangetoond dat kweekcondities de ontwikkeling van gedrag beïnvloeden in N. furzeri. Deze resultaten hebben directe relevantie voor ingrepen in verband met dierenwelzijn, alsook voor de ontwikkeling van geoptimaliseerde kweek- en experimentele protocollen voor gedragsstudies in ecotoxicologie met N. furzeri.

            Vervolgens stelden we N. furzeri bloot aan fluoxetine als een algemene neuro-actieve farmaceutische polluent, eerst door middel van een korte-termijn blootstellingstest (Hoofdstuk 4) en vervolgens overheen een ecologisch relevantere blootstellingsperiode van drie maanden (Hoofdstuk 5). Uiteindelijk werd N. furzeri in Hoofdstuk 6 simultaan blootgesteld aan meerdere polluenten overheen meerdere generaties om zo een werkelijke natuurlijke situatie nog beter te benaderen. We toonden aan dat blootstelling aan een neuro-actieve contaminant zowel veranderingen in gedrag als in levensgeschiedenis veroorzaakt in N. furzeri. Bovendien toonden we aan dat testen die rekening houden met simultane blootstelling aan meerdere polluenten overheen meerdere generaties zowel relevant zijn alsook mogelijk zijn op een tijd- en kostenefficiënte manier gebruikmakend van N. furzeri als modelorganisme.

            Algemeen dragen deze resultaten bij aan de ontwikkeling van N. furzeri als vis-model in ecotoxicologische en gedrags-biologische studies.