Farmaka ve vodním prostředí a jejich vliv na ryby

Abstract

Tato práce se zabývá in vivo a in vitro studiem vlivu atenololu, verapamilu, dexamethasonu, clotrimazolu a PBSA na fyziologický stav a zdraví pstruha duhového (Oncorhynchus mykiss). Subchronický test zahrnující environmentálně relevantní koncentrace atenololu prokázal, že vyšší riziko vzniku oxidativního stresu je pouze u ryb vystavených působení atenololu v koncentraci minimálně 1000 ?g L-1. Druhým studovaným léčivem byl verapamil, blokátor kalciových kanálů typu L. Přes relativně vysoké koncentrace verapamilu zahrnuté do experimentu, nebyla u exponovaných pstruhů duhových zjištěna změna úrovně žádné ze sedmi jaterních reakcí zprostředkovaných enzymatickým systémem CYP450 (EROD , MROD , PROD, BFCOD , COH a PNPH). Tyto výsledky naznačují, že aktivita vybraných CYP450 nebyla verapamilem ovlivněna. Vliv PBSA ze skupiny UV filtrů byl na rybách testován v sub-chronickém testu. Expozice nejvyšší koncentraci PBSA (1000 ?g L-1) vedla k významné inhibici aktivity glutathionreduktasy (GR). Aktivita EROD, MROD, PROD se zvyšovala v závislosti na koncentraci PBSA postupně od environmentálně relevantních koncentrací. Snížená aktivita GR naznačuje, že dlouhodobé působení PBSA může u ryb zvýšit oxidativní stres. Na základě zjištění zvýšené aktivity CYP1A (EROD a MROD) a CYP2B (PROD) je možné předpokládat interakce PBSA s intracelulárními receptory. U pstruha duhového byla zjištěna po vystavení clotrimazolu řada fyziologických poruch. Změny hematologických parametrů exponovaných ryb naznačují, že u pstruha duhového došlo k ovlivnění imunitního systému a poruchám syntézy hemoglobinu. Antioxidační obranné enzymy také reagovaly na expozici clotrimazolu, a tím ovlivnily oxidativní stav exponovaných ryb. Nezměněná úroveň TBARS ve všech studovaných tkáních ryb sub-chronicky exponovaných clotrimazolu nepotvrdila oxidativní poškození lipidů. U ryb exponovaných 42 dnů clotrimazolu byla zjištěna aktivace jaterních energetických drah. Vysoká aktivita glutathion-S-transferasy byla zjištěna v játrech a žábrách, tedy v orgánech pravděpodobně spojených s detoxikačními procesy clotrimazolu. Na základě zjištěných změn v katalytické aktivitě CYP1A1 a CYP3A lze očekávat interakce clotrimazolu s intracelulárními receptory. Úroveň biokoncentračního faktoru (BCF) ve svalové tkáni naznačuje mírný bioakumulační potenciál clotrimazolu. Relativně vysoký poločas rozpadu clotrimazolu v rybích ledvinách, téměř 29 dnů, představuje větší potenciál pro nepříznivé působení na tento orgán. Toto zjištění je důležité s ohledem na strukturální změny zjištěné histologickým vyšetřením ledvin a varlat. Změny pozorované v ledvinách byly nejvýraznější u tubulárních epitelových buněk. Histologické změny gonád byly viditelné pouze u samců, přičemž patologické změny varlat mohou způsobit narušení steroidogeneze. Potenciál clotrimazolu a dexamethasonu inhibovat činnost enzymatické skupiny CYP450 v jaterních mikrozomech byl u pstruha duhového zkoumán také pomocí in vitro experimentu. Clotrimazol způsobil v jaterních mikrozomech pstruha duhového nekompetitivní inhibici aktivity EROD. BFCOD aktivita byla clotrimazolem inhibována kompetitivně. PNPH aktivita byla za přítomnosti clotrimazolu snížena jen mírně, což naznačuje fyziologicky nevýznamnou interakci clotrimazolu s CYP2E1. Přítomnost dexamethasonu neovlivnila žádné studované enzymy CYP450. V souhrnu výsledky této studie potvrdily, že přítomnost clotrimazolu v životním prostředí je znepokojující, pokud jde o jeho dopad na zdravotní stav ryb. Tato práce shrnuje aktuální údaje o účincích některých PPCP na ryby. Studovaná kardiovaskulární a protizánětlivá léčiva nepředstavují na základě odezvy vybraných molekulárních markerů významné riziko pro ryby, zatímco testované fungicidní léčivo a UV filtr mohou u ryb narušit řadu fyziologických procesů.