Hidrológiai Közlöny 2012 (92. évfolyam)
5-6. szám - LIII. Hidrobiológus Napok: „A hidrobiológia szerepe a víz-stratégiákban” Tihany, 2011. október 5–7.
90 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2012. 92. ÉVF. 5-6. SZ. Az ATC 9505 kivonat (0,2-0,5 mg/ml) illetve 0,5 nM anatoxin-a megfigyelhető különbségeket mutatott a szívműködés modulálásában: a cianobaktérium kivonata 25-30 százalékkal megnövelte a szívizomzat tónusát (3.ábra Ai) és a kontrakciók frekvenciáját (3. ábra Aiii), anatoxin-a jelenlétében tónusfokozás igen (3. ábra Bi), de frekvencianövekedés nem volt látható (3. ábra Biii). Sem a C. raciborskii ACT 9505 izolátumból készült vizes extaktum sem az anatoxin-a nem okozta az acetilkolin (relaxáló) hatásának teljes, vagy hosszantartó gátlását, az ACh válasz amplitudójáAi APT NCNC Aii nak esetleges csökkenése feltehetően az algaextraktum illetve cianotoxin izomtónust növelő növelő hatásának tulajdonítható (3. ábra Ai, Bi). Magasabb koncentrációkat alkalmazva a C. raciborskii ACT 9505 izolátumból készült vizes extaktum (0,5 - 1 mg szárazsúly /ml) illetve anatoxin-a (1 |iM) egyaránt gátolta a szívműködést, de ezt az acetilkolinnal ellentétben nem relaxációval hanem az izomtónus növekedésével idézte elő, nagyobb koncentrációban a gyors és erős kontrakció a szív megállását okozta (3. ábra Aiii, Biii). ACT 9505 0,5 mg/ml ACT 9505 0,5 mg/ml Aiii ACT 9505 Bi ACh anatoxin-a 0,1 uM ACh Bii anatoxin-a 1jjM Biii i „ * iTíme(s) 100 200 300 400 500 600 700 800 anatoxin-a -•fer. ÍWv ACh ACh ACh 1 mir Time (s) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 3. ábra. Acetilkolin (ACh) szívizomzatot elernyeszti, a kontrakciókat időlegesen felfüggeszti Az ACT 9505 kivonat növeli a szívizomzat tónusát és csökkenti az acetilkolin (ACh) válasz amplitúdóját (Ai), növeli az összehúzódások frekvenciáját is (Aiii, szaggatott vonallal bekarikázva). Anatoxin-a növeli a tónust, de nem gátolja az acetilkolin hatását (Bi) és nem okoz frekvencianövekedést (Biii). Magasabb koncentrációban ACT9505 kivonat (Aii) illetve anatoxin-a (Bii) a szív megállását az izomzat erőteljes kontrahálásával idézi elő. Összefoglaló, következtetések Helix illetve Lymnaea központi idegrendszeri neuronjain az acetilkolin gyors serkentő és gátló válaszai (Lymnaea BI és B4, Helix RPas és D sejteken egyaránt) blokkolhatóak voltak tubokurarinnal és a tiszta cianotoxinnal (anatoxin-a), mindkettő a nikotinerg típusú kolinerg receptorok specifikus antagonistája (Elliott és mtsai, 1992, Walker és mtsai, 1996, Araoz, 2010). A C. raciborskii ACT 9502 és ACT 9505 törzseinek kivonatai ugyanezeken a neuronokon egyrészt az acetilkolihoz hasonló (agonista) választ váltottak ki, másrészt a tubokurarinhoz és anatoxinhoz hasonlóan gátolták az extracelluláris ACh membránhatását (serkentést és gátlást egyaránt). Az eredmények alapján feltételezhetjük, hogy mindkét cianobakteriális extraktum tartalmaz nikotinerg acetilkolin receptorokat moduláló neuroaktiv komponenst, mely az anatoxin-a cianotoxinnal azonos támadásponton, vagy ahhoz hasonló háttérmechanizmussal fejti ki hatását. Hasonló következtetésekre vezettek korábbi vizsgálatok is az ACT 9502 extraktumán, vagyis jelen munkánkkal megerősítettük korábbi feltételezésünket e törzs neurotoxintermelő képességét illetően (Kiss és mtsai 1992, Farkas és mtsai 2007, Antal és mtsai al 2011). A vizes kivonatok hatására megfigyelt neuronális válaszokban (az acetilkolinra serkentéssel ill. gátlással válaszoló sejteken egyaránt) megjelenő komplex, elsősorban erőteljes serkentő hatások a cianobakteriális kivonatok további, a fentiektől eltérő hatásmechanizmussal működő metabolikus termékeinek jelenlétét is valószínűsítik. Az izolált csiga szív preparátum a gerincesekéhez hasonlóan miogén autonómiával rendelkezik, a spontán kontrakciók erőssége, frekvenciája bioaktiv vegyületekkel modulálható (Hill és Welsh 1966, Mac Kay és Gelperin 1972, Buckett és mtsai 1990). Helix pomatia izolált szív preparátuma kísérleteink során nemcsak alkalmasnak bizonyult cianobakteriális kivonatok membránhatásainak monitorozására, de a sejtekhez hasonlítva legalább egy nagyságrenddel érzékenyebb is volt anyaghatások vizsgálatára. Az acetilkolin, mely a szívműködés fő gátló modulátora kísérleteink során 0,005 jrM küszöbkoncentrációban már hatásos volt, 0,01 |iM koncentrációban pedig szívmegállást okozott. Az ACT 9505 kivonat és az anatoxin-a szintén gátolták a szívműködést de ezt izomkontrakciót növelő hatásuk révén idézték elő, így a szív algakivonra adott válaszában az anatoxinhoz hasonló, de nem kolinerg receptorokon ható mechanizmust feltételezhetünk. Anatoxin-a ill. egyes cianobaktériumok vizes kivonatai jelenlétében növekedhet a neuronmembrán Ca 2* csatornáinak vezetőképessége (Gordon és mtsai 1992, Aas és mtsai 1996, Holte és mtsai 1998, Meldahl és mtsai 1996), így nem zárhatjuk ki hogy az ACT 9505 extraktum a szívizom membránját ill. az izomzat kontraktilis apparátusának működését hasonló mechanizmussal, közvetlenül befolyásolja. A szívműködés modulálásában (a központi idegrendszerhez hasonlóan) továbbá megfigyeltünk olyan, anatoxintól eltérő hatást (frekvenciafokozást) is, mely a fentiektől eltérő támadáspontot, vagyis egyéb neuroaktiv komponensek jelenlétét is feltételezheti. Köszönetnyilvánítás Munkánkat az OTKA K63451 program, a Nemzeti Fejlesztési és Gazdasági Minisztérium, s a Balaton Fejlesztési Tanács támogatta Irodalom Aas P., Eriksen S., Kolderup J., Lundy, P., Haugen, J.E., Skulberg, O. M. & Fonnum, F. (1996) Enhancement of acetylcholine release by homoanatoxin-a from Oscillatoria formosa: Env. Toxicol. Pharmacol. 2: 223-232.
