Bioaktivní látky ve vodním prostředí a jejich vliv na ryby - zaměření na cytochromy P450 v rybách

Abstract

Pojem biologicky aktivní sloučeniny zahrnuje širokou škálu látek přírodního nebo syntetického původu. Tyto sloučeniny mohou vstoupovat do vodního prostředí prostřednictvím čistíren odpadních vod, průmyslovými výrobními procesy nebo se přirozeně vyskytují ve vodních rostlinách nebo mikroorganismech. Jejich nepříznivé účinky na ryby jsou intenzivně studovány a dokládány. Tato práce je zaměřena na studium nepříznivých účinků několika bioaktivních látek (tj. léčiv, fytochemikálií nebo komplexních směsí znečišťujících látek) na ryby s odlišným experimentálním provedením zahrnujícím in vitro, in vivo a in situ experimenty. V první části práce byly in vitro zkoumány účinky léčiv a fytochemikálií nebo jejich kombinací na systém CYP u ryb. Dále byl zjišťován vliv organických rozpouštědel použitých v metodice esejí enzymové aktivity. Důležitým zjištěním v tomto experimentu bylo, že dexamethason, kvercetin a indol-3-karbinol samotně neovlivňují aktivitu EROD, nicméně v jejich kombinaci byla aktivita EROD silně inhibována. Tento výsledek ukazuje, že kombinace sloučenin může mít odlišné účinky oproti působení jednotlivých látek a účinky směsí nemohou být předpovězeny pouze na základě studia působení jednotlivých sloučenin. Ve druhé části práce byly zkoumány účinky chronické expozice pstruha duhového dexamethasonu a clotrimazolu. Výsledky týkající se dexamethasonu vykazovaly podobnosti s in vitro studiemi, a to jak in vitro, tak i in vivo expozice dexamethasonu neměla vliv na aktivity enzymů CYPs. Na druhé straně výsledky in vivo expozice clotrimazolu vykazovaly v porovnání s in vitro experimentem nejednoznačné výsledky. Clotrimazol indukoval aktivitu EROD u chronicky exponovaného pstruha duhového a aktivita BFCOD vykazovala dvojfázový průběh, inhibici v environmentálně relevantních koncentracích a naopak indukci vyvolanou vysokými koncentracemi. Pozorované účinky naznačují, že clotrimazol může negativně ovlivnit CYP ryb již při environmentálně relevantních koncentracích. Nicméně v životním prostředí mohou být účinky clotrimazolu a dexamethasonu na systém CYP u ryb modifikovány při působení neznámých směsí. Z tohoto důvodu byla provedena navazující studie zaměřená na identifikaci účinků směsí sloučenin za použití in situ experimetu. Poslední část disertační práce se zabývá dopady směsí PPCP na kapra obecného v přirozencývh podmínkách. In situ experiment poskytuje cenné informace o aktivitě jateních a střevních cytochrómů u exponovaných ryb. Obě sledované enzymové aktivity EROD a BFCOD byly ovlivněny PPCP identifikovanými u exponovaných ryb. Změny v aktivitách střevních CYP naznačují, že ryby mohou některé z těchto kontaminantů přijmout prostřednictvím potravy. Střeva plnící funkci první bariéry vstupu znečišťujících látek do organismu mohou být odpovědná za eliminaci některých z těchto znečišťujících látek. I přes rozsáhlé studie o znečištění vodních zdrojů vyvstává potřeba provádět specifické experimenty. Neustálý vývoj léčiv, jejich nekontrolovaný výskyt ve vodním prostředí a nepříznivé působení na necílové organismy přináší potřebu průběžného sledování.