ZEBRAFISH (Danio rerio): TOWARDLY MODEL ORGANISMS for TOXICOLOGICAL STUDIES

Öz

While zebrafish was a vertebrate model organism used only for genotoxicology and ecotoxicology research, it has started to be used in many fields over time (1990-2020). Zebrafish; It has become one of the important vertebrate model organisms in fields such as genetics, neuroscience, development, physiology, biomedicine, drug development, disease modeling, drug screening, target setting, as well as pharmacology and toxicology (ecotoxicology, neurotoxicology and toxicogenomics). Compared to other vertebrate experimental animals, zebrafish has many advantages as a model organism in diseases. Zebrafish are model organisms with important advantages such as low cost, high reproductive ability, external fertilization, optical transparency of embryos, rapid development, small size, high genetic similarity with humans in terms of reproduction, maintenance and scientific studies. Some tissue, organ and system differences, such as the respiratory and reproductive systems, limit their use as models for these issues. According to the experimental study data, it was observed that the percentage of increase in studies including zebrafish was higher compared to other vertebrate animal models (rabbit, rat and mouse). In addition with the development of manipulation techniques and technologies, it is thought that it will be a key model organism in the future and its contribution to modern medicine will increase. The aim of this review is to reveal the advantages of zebrafish in terms of toxicology studies and compare it with the data of studies (annual increase, percentages of increase and study areas, etc.) including other vertebrate animal models.

Anahtar Kelimeler

• Animal models
• Experimental animals
• Toxicology
• Zebrafish

ZEBRA BALIĞI (Danio rerio): TOKSİKOLOJİK ÇALIŞMALAR İÇİN UYGUN BİR MODEL ORGANİZMA

Öz

Zebra balığı önceleri sadece genotoksikoloji ve ekotoksikoloji araştırmaları için kullanılan bir omurgalı model organizmayken zamanla (1990-2020) birçok alanda kullanılmaya başlamıştır. Zebra balığı; farmakoloji ve toksikoloji (ekotoksikoloji, nörotoksikoloji ve toksikogenomik) yanında genetik, sinirbilim, gelişim, fizyoloji, biyotıp, ilaç geliştirme, hastalık modellemesi, ilaç taraması, hedef belirleme gibi alanlarda önemli omurgalı model organizmalardan biri haline gelmiştir. Diğer omurgalı deney hayvanlarıyla karşılaştırıldığında, hastalıklarda model organizma olarak birçok avantaja sahiptir. Zebra balıkları yüksek üreme yeteneği ve dışsal döllenme özelliğine sahip olması, emriyolarının; optik şeffaflık, hızlı gelişim özelliği ve küçük boyutları olması, ayrıca insanlara yüksek genetik benzerlik, düşük maliyet gibi üreme, bakım ve bilimsel çalışmalar açısından önemli avantajlara sahip model organizmalardır. Solunum ve üreme sistemi gibi bazı doku, organ ve sistem farklılıkları ise bu konularda model olarak kullanımlarını kısıtlamaktadır. Diğer omurgalı hayvan modelleri (tavşan, rat ve fare) ile kıyaslandığında dahil edildiği çalışmaların arttığı gözlemlenmiştir. Zebra balıkları üzerindeki manipülasyon teknik ve teknolojileri geliştikçe, modern tıbba olan katkısının artışıyla gelecekte kilit model organizma olacağı düşünülmektedir. Bu derlemenin amacı, zebra balıklarının toksikoloji çalışmaları açısından avantajlarının diğer omurgalı hayvan modellerinin dahil edildiği çalışma verileriyle (yıllık artış, artış yüzdeleri ve çalışma alanları vb.) karşılaştırılmasıdır.

Anahtar Kelimeler

• Deney hayvanları
• Hayvan modelleri
• Toksikoloji
• Zebra balıkları

Kaynakça

1. Aventis, S. (2007). Medical Advances and Animal Research The Contribution of Animal Science to The Medical Revolution: Some Case Histores.
2. Gautam, J. (2017) Development Toxicity of Some Veterinary Drugs in Zebrafish (Danio rerio) Embryos (Doctoral dissertation, MAFSU, Nagpur).
3. Kalueff, A. V., Wheaton, M., & Murphy, D. L. (2007). What’s wrong with my mouse model?: Advances and strategies in animal modeling of anxiety and depression. Behavioural brain research, 179(1), 1-18.
4. Kayhan, F., Kaymak, G., Duruel, H. E. E., & Kızılkaya, Ş. T. (2018). Biyolojik Araştırmalarda Zebra Balığının (Danio rerio Hamilton, 1822) Kullanılması ve Önemi. Gaziosmanpaşa Bilimsel Araştırma Dergisi, 7(2), 38-45.
5. Kimmel, C. B., Ballard, W. W., Kimmel, S. R., Ullmann, B., & Schilling, T. F. (1995). Stages of embryonic development of the zebrafish. Developmental dynamics, 203(3), 253-310.
6. Lieschke, G. J., & Currie, P. D. (2007). Animal models of human disease: zebrafish swim into view. Nature Reviews Genetics, 8(5), 353-367.
7. López-Olmeda, J. F., & Sánchez-Vázquez, F. J. (2011). Thermal biology of zebrafish (Danio rerio). Journal of Thermal Biology, 36(2), 91-104.
8. MacRae, C. A., & Peterson, R. T. (2015). Zebrafish as tools for drug discovery. Nature reviews Drug discovery, 14(10), 721-731

9. Perry, S. F., Ekker, M., Farrell, A. P., & Brauner, C. J. (2010). Fish Physiology: Zebrafish. Academic Press.
10. Sarvaiya, V. N., Sadariya, K. A., Rana, M. P., & Thaker, A. M. (2014). Zebrafish as model organism for drug discovery and toxicity testing: a review. Veterinary Clinical Science, 2(3), 31-38.
11. Simonetti, R. B., Marques, L. S., Streit Jr, D. P., & Oberst, E. R. (2015). Zebrafish (Danio rerio): The future of animal model in biomedical research. Journal of FisheriesSciences. com, 9(3), 39.
12. Spence, R., Gerlach, G., Lawrence, C., & Smith, C. (2008). The behaviour and ecology of the zebrafish, Danio rerio. Biological reviews, 83(1), 13-34.
13. Tang, D., Geng, F., Yu, C., & Zhang, R. (2021). Recent Application of Zebrafish Models in Atherosclerosis Research. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 9, 352.
14. Teame, T., Zhang, Z., Ran, C., Zhang, H., Yang, Y., Ding, Q., Xie, M., Gao, C., Ye, Y., Duan, M., & Zhou, Z. (2019). The use of zebrafish (Danio rerio) as biomedical models. Animal Frontiers, 9(3), 68-77.
15. Yipel, M., (2020). Balık Hekimliği, Zebra Balığı. Ed: Yarsan, E., Ankara, Güneş tıp kitapevleri, 507-523.