Hidrológiai Közlöny 1998 (78. évfolyam)

4. szám - Fülöp István Antal–Józsa János: A neruális hálózatok világa

356 1.6141.2< c 1.0< 0 8-< > 06a: 0 4 0 20 0 T: S -150 o 5 10 15 20 0 10 20 30 40 50 60 70 ACh APPLIKÁCIÓ IOÖ ( J ) 2. ábra. A. 10

JM CYSP halasa a függőleges szaggatott vonalak kőzött az AChkiváltott áramokra (n=4-6, átlag ± S.EM.). HP = -100 ml'. B. A CYSP hatása (10~

4\1) azAch-áramok idölefiitására. A cylindrospermopsin (CYSP) membránhatása: Az előző fejezetben leírt kísérletsorozathoz hasonló kísérleteket végeztünk a tisztított CYSP felhasználásával Megállapítottuk, hogy eltérően az anatoxintól és az AlgTX-tól a CYSP-nek közvetlen ionotróp hatása nincs, tehát önmaga membrán választ (ion konduktancia-változást) nem indukál. Ugyanakkor az ACh-kiváltott válaszokat reverzibilisen csökkentette 10T4-ban (2. ábra) Ez a hatás, jellegét tekintve hasonló volt a tisztítatlan hofilizált kivonat hatásához. Kevésbé volt azonban hatásos, minthogy átlagban a CYSP max. 40 %-kal, míg az AlgTX 60 %-kal csökkentette az ACh-választ (2. A. és I. D. ábra). A 3. ábrán hasonlítjuk össze az autentikus anatoxin, a liofilizált kivonat és a tiszta CYSP hatását az ACh-aktivált membrán válaszokra. Mindhárom esetben az ACh-válasz csökkenése figyelhető meg. OKövetkezésképpen a C. raciborskii extraktuma jelentős mértékben tartalmaz anatoxint vagy anatoxin-jellegű komponenst. Eredményeink elsőként bizonyították, hogy a CYSP hepatotoxikus (Hawkins et al. 1985), citotoxikus (Runnegar et al 1994) és gluthation gátló (Runnegar et al. 1995) hatása mellett neurotoxikus hatással is rendelkezik. Saját és irodalmi adatok alapján megállapítható, hogy a CYSP-nek komplex hatása van a sejtek működésére. A. legvalószínűbb magyarázata ennek az lehet, hogy a CYSP elsődleges támadáspontja a protein szintézis gátlása (Teraoetal. 1994). Összefoglalva megállapíthatjuk, hogy a CYSP-nek direkt membránhatása nincs, de gátolja az ACh-választ. Hatás-mechanizmusa és támadáspontja különbözik a kolinerg agonista anatoxinétól. Megállapítottuk, hogy az AlgTX a CYSP mellett anatoxint ill. anatoxin-szerü összetevőt is tartalmaz. Köszönetnyilvánítás A munka a Környezetvédelmi és Területfejlesztési Minisztérium és a MEH támogatásával készült. Irodalom Harada KI, Ohtani /, Iwamoto K. Suzuki Al, Watanabe XIF, Watanabe Al, Terao K. (1994): Isolation of cylindrospermopsin from a cyanobacterium Umezakia natans and its sreening method. Toxicon, 32:73Hawkins PR, Runnegar AlTC, Jackson .ARB, Falconer IR.( 1985): Severe hepatotoxicity caused by the tropica! cyanobacterium (blue-green alga) Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenaya and Subba Raju isolated from a domestic water supply reservoir.Appl:environ. Microbiol., 50:1292-1295 Hiripi L, Nagy L, Kovács A, Vörös L. ('1997): Toxicity of the cylindrospermopsin produced by cyanobacteria Cylindrospermopsis raciborskii. NeuroToxicology.(in press) Kiss Tand Osipenko OA'(1991). Effect of deltamethrin on acetylcholine - operated ionic channels in identified Helix pomatia L. neurons. Pest. Biochem. Physiol., 39:196-204 Ohtani I, Moor RE, Runnegar KITC (1992): Cylindrospermopsin, a potent hepatotoxin from the blue - green alga Cylindrospermopsis raciborskii. J. Am chem. Soc., 114.7941-7942 Présing Al, Herodek S, Vörös L, Kóbor I. (1996): Nitrogén fixation, ammónium and nitráté uptake during a bloom of Cylindrospermopsis racibirskii in Laké Balaton. Arch. Hydrobiol., 36:553-562 Runnegar AÍT, Kong SAI, Zhong YZ, Ge JL, and Lu SC.( 1994): The role of glutathione in the toxicity of a növel cyanobacterial alkaloid cylindrospermopsin in cultured rat hcpatocytcs. Biochem. Biophys. Res. Comm, 201:235-241 Runnegar AH. Kong SAI Zhong YZ, Lu SC.(1995): Inhibition of reduced glutathione synthesis by Cyanobacterial alkaloid cylindrospermopsin in cultured rat hepatocytes. Biochem. Pharmacol., 49:219-225 Terao K, Ohmori S, Igarashi K, Ohtani I, Watanabe AIF, Harada KI, Ito E, Watanabe Al. fi 994): Electron microscopic studies on experimentál poisoning in mice induced by cylindrospermopsin isolated from blue - green alga Umezakia natans. Toxicon., 32:833-843 Thomas P. Stephens Al IVilke G, Amar Al, Lunt GG, IVhiting P, Gallagher T, Pereira E, Alkondon Al, Albuqurque FA' and Wonnacott 5.(1993): (+) - Anatoxin- a is a potent agonist at neuronal nicotinic acetylcoline receptors. J. Neurochem., 60:2308-2311 A1 s.. 5 A2 s m B1 NUMBER OF APPLICATIONS B2 i: : AlgTX C1 I fi (I NUMBER Of APPLICATIONS C2 NUMBER Of APPLICATIONS 3.ábra. Az anatoxin (ASTX) az AlgTX és CYSP hatása Lymnaea neuronokon az ACh-aktivált áramokra Ál,Bl,Cl,-átlag ±S.EM. (n = 4-6). A2, B2, C2, - individuális áramgörbék összehasnlitása különböző toxinok jelenlétében. HP = -80 m V. Neurotoxic efTect of cylindrospermposin (CYSP) Kiss Tibor, Vehovszky Ágnes, Hiripi László, Kovács Attila and Vörös Lajos Abstract: The effect of cylindrospermopsin, a hepatotoxin isolated from the cyanobacterium Cylindrospermopsis raciborskii was studied on the neurons of two snail species We shovved here, that the algal extract (AlgTX) decreased the ACh - induced invvard current, and that AlgTX induced an invvard current is similar to the ACh response. This effect could alsó be blocked by curare or amiloride, suggesting a common mechanism of action both for ACh and AlgTX. Contraiy, CYSP had no direct membrane effect it decreased, hovvever the ACh - induced invvard current. In conclusion, CYSP and AlgTX have a different bindíg sites to the neuronal ACh receptor - ion channel complex. The similarity betvveen AlgTX and ACh effect could be explained by the presence of ANTX or ANTX - like substance(s) in the algal extract. The neurotoxic effect of the CYSP was demonstrated the molecular mechanism of its action is not clear, it can however be explained by its primary protein synthesis blocking potency (Terao et al. 1994). Key words: cyanobacteria, phycotoxin, cylindrospermopsin, snail neuron, acetylcholine receptor