Hidrológiai Közlöny 2011 (91. évfolyam)

6. szám - LII. Hidrobiológus Napok: „Alkalmazott hidrobiológia” Tihany, 2010. október 6-8.

Ill A CHO-K1 sejteken LDH enzimszint mérésekkel kapott megfigyelések a balatonból izolált egyes törzsek további különbségeire is fényt derítettek. Rövid (3 órás) kezelést követően az ACT 9505 törzs kivonata, 24 órás expozíciót követően az ACT 9504 bizonyult legtoxikusabbnak, míg az ACT 9502 törzs csak 24 óra múlva mutatott szignifikáns károsító hatást a CHO-K1 sejtekre. A referencia mintaként szolgáló AQS törzs kivonata erőteljes károsító hatása pedig nagyrészt már az akut (3 órás) expozíció során lezajlik. Az ACT törzsek kivonatainak hatásosságát (EC 5 0 értékeket) összehasonlítva (2. táblázat) a rövid- és hosszútávú toxicitás különbségei a különböző ACT törzsek kivonatainak különböző hatás-mechanizmusaira, esetleg egymástól eltérő bioaktiv komponensek jelenlétére is utalhatnak. 2. táblázat. A cianobaktérium kivonatok toxicitása CHO­Cianobaktérium ECso - 3 óra EC» - 24 óra törzsek [mg ml" 1] (mg ml ') ACT 9502 — 7,21 ACT 9503 20,2 11,0 ACT 9504 16,4 0,65 ACT 9505 7,4 1,51 AQS 0,74 ... .1 ACT 9505 V B1 B B1 / J^W J íU I 1 0 m I ACT 9504 V Ach 1 1 0 fr Ach l.ábra. A. lokálisan applikált acetilkolin depolarizáló membránválasz reverzibilis gátlása ACT 9505 törzs kivo­natának hatására. B. ACT 9504 kivonat jelenlétében a gátlást követően időlegesen megnő az Ach válasz amplitú­dója, mely akciós potenciált is generálhat (Lymnaea CNS, azonosított B1 neuron).. Az Aphanizomenon vegyes állomány kivonata a fentiek­től különböző membránhatásokat váltott ki, ami a már is­mert neurotoxinoktól (anatoxin-a, anatoxin-a(s) eltérő táma­dáspontokat feltételez az acetilkolin receptor gátlás kialaku­lása során (2. ábra). B 20 mV 15 s A cianobaktérium törzsek kivonatainak neurotoxikus hatásai A balatoni Cylindrospermopsis törzsek kivonatai részben a kereskedelemben kapható anatoxin-a valamint a (anatoxin -a és homoanatoxin-a) termelő PCC-minták kivonatához ha­sonlóan dózisfüggő és közel reverzibilis gátló hatást fejtet­tek az idegsejtek lokális acetilkolin-válaszára. A legerősebb kolinerg gátlást a Cylindrospermopsis ACT 9505 törzs ki­vonatának jelenlétében tapasztaltuk (1. ábra A.). Más min­ták (pl. ACT 9504) jelentétében ugyanakkor a gátlás mellett a sejt ingerlékenysége ill. kolinerg válasz erőssége időlege­sen megnőtt, így feltételeztük acetilkolineszteráz gátló me­chanizmusok működését is (1. ábra B.). Feltételezésünket a­látámasztja, hogy a kereskedelemben kapható kolineszteráz blokkolókkal (physiostigmin, neostigmin) esetenként ugya­nilyen hatásokat sikerült kiváltanunk. A cilindrospermop­szint termelő Cylindrospermopsis (AQS) törzs kivonata ha­sonló neuronális változásokat nem fejtett ki, neurotoxikus hatásában negatív kontrollként tekinthető. I Ach I ANTX I PCC I Apha 2. ábra. Azonosított Helix idegsejten lokálisan applikált ace­tilkolin (A) anatoxin-a (B) és PCC 6506 extraktum (C) az e­lektromos aktivitás gátlását okozza, míg Aphanizomenon ki­vonata (D) a akciós potenciál frekvencia növekedést idéz elő. Összefoglaló, következtetések A laboratóriumban fenntartott izolált algatörzsek toxiko­lógiai elemzése bizonyította, hogy sporadikusan mind a Ba­latonban mind a Kis-Balaton területén megjelenhetnek toxi­citást mutató algatörzsek. In vitro biomarker (LDH) enzim­szintek időbeli változásai alapján feltételezhetőek eltérő me­chanizmusok részvétele az ausztrál (AQS) és balatoni (ACT) törzsek hatásaiban. Puhatestű neuronokon végzett e­lektrofiziológiai tesztek a balatoni cianobaktérium neuroto­xikus hatásait mutatta ki, melyek alapján különböző neuro­nális targeteket feltételezhetünk. Analitikai elemzéseink so­rán az ismert cianotoxinok közül cilindrospermopszint kizá­rólag az AQS törzs nyers kivonatában mutattunk ki, míg a­natoxinokat egyedül a PCC 6506 törzs kivonatában mér­tünk. A balatonból izolált törzsek kivonataiban egyetlen is­mert cianotoxin sem volt kimutatható. Az in vivo és in vitro tesztek szerint mérhető toxicitás feltehetően eddig nem azo­nosított toxikus hatású metabolitok jelenlétének, esetleg a­zok szinergista hatásának köszönhetőek. Köszönetnyilvánítás Munkánkat az OTKA K63451 program, a Nemzeti Fejlesztési és Gazdasági Minisztérium, valamint a Balaton Fejlesztési Tanács támo­gatta Irodalom Bemard, C, Harvey, M., Briand, J.F., Bire, R., Krys, S., Fontaine, J.J., (2003) Toxicological comparison of diverse Cylindrospermopsis raciborskii strains: Evidence of liver damage caused by a French C­raciborskii strain (2003) Environmental Toxicology 18: 176-186. Falconer, I.R., (2007) Cyanobacterial toxins present in Microcystis ae­ruginosa extracts - More than microcystes!. Toxicon 50: 585-588. Farkas, A., Kovács, W. A., Gácsi, M., Győri, J., Saker, M.L., Vehovsz­ky. A., (2006) Cianobaktériumok toxikusságának vizsgálata a sórák (Artemia salina L.) akut toxicitási teszt alkalmazásával. Hidrológiai Közlöny, 87: 28-30. Hiripi, L., Nagy, L., Kalmár, T., Kovács, A., Vörös, L., (1998) Insect (Locusta migratoria migratorioides) test monitoring the toxicity of cyanobacteria. Neurotoxicology 19: 605-608. Ibelings, B.W., Chorus, I., (2007) Accumulation of cyanobacterial to­xins in freshwater "seafood" and its consequences for public health: a review. Environ.Pollut. 150: 177-192. Kiss, T., Vehovszky, A., Hiripi, L., Kovács, A., Vörös, L., (2002) Membrane effects of toxins isolated from a cyanobacterium, Cylin­drospermopsis raciborskii, on identified molluscan neurones. Comp. Biochem.Physiol. C Toxicol.Pharmacol. 131: 167-176. Metealf, J.S, Lindsay, J., Beattie, K.A., Birmingham, S., Saker, M.L., Törökné, A.K., Codd, G.A., (2002). Toxicity of cylindrospermopsin to the brine shrimp Artemia salina'. comparisons with protein syn­thesis inhibitors and microcystins. Toxicon, 40: 1115-1120. Mankiewicz, J., Tarczynska, M., Jurczak, T., Wojtysiak-Staniaszczyk, M., Zalewski, M., (2003) Test with luminescent bacteria for the to­xicity assessment of cyanobacterial bloom samples Fresenius Envi­ronmental Bulletin 12: 861-864. Pietsch, C., Wiegand, C., Arne, M.V., Nicklisch, A., Wunderlin, D., Pflugmache,r S., (2001) The effects of a cyanobacterial crude ext­ract on different aquatic organisms: Evidence for cyanobacterial to­xin modulating factors. Environmental Toxicology 16: 535-542. Saker, M.L., Griffiths, D.J., (2000) The effect of temperature on grow­th and cylindrospermopsin content of seven isolates of the cyano­bacterium Cylindrospermopsis raciborskii (Woloszynska) Seenay­ya and Subba Raju from water bodies in northern Australia. Phycol. 39: 349-354.

Next

/
Oldalképek
Tartalom