Zwizualizowane zanieczyszczenia dzięki rybce fluorescencyjnej

Nowa rybka transgeniczna, danio pręgowany, pozwala obserwować stan zanieczyszczeń w ciele w czasie rzeczywistym. Interakcje między zanieczyszczeniami przypominającymi estrogeny (w tym i bisfenol A) a niektórymi narządami, w rzeczywistości zostały uwidocznione dzięki produkcji zielonego światła.

Już w pierwszych testach okazało się, że molekuły te dotykają większej ilości organów niż to naukowcy przypuszczali. Na szczęście, badacze od tej pory lepiej będą potrafili pokierować swoimi poszukiwaniami.

Dzisiejsze stacje oczyszczania wody nie są w stanie, na nieszczęście, przechwycić wszystkich zanieczyszczeń z wód zużytych, przede wszystkim jeżeli chodzi o maleńkie molekuły. Liczne substancje pochodzenia przemysłowego albo farmaceutycznego znajdują się więc w ekosystemach wodnych, gdzie mogą spowodować „sfeminizowanie populacji ryb”, drastyczny spadek liczby plemników u mężczyzn, a także podnieść zachorowalność na nowotwory piersi u kobiet.

Pigułki antykoncepcyjne już dawno zostały oskarżone – przynajmniej częściowo – o spowodowanie tego zjawiska. Ostatnie badania jednakże wykazały, że nie jest to jedyny winny.

Albowiem, molekuły zawarte w plastikach, na przykład bisfenol A, w detergentach przemysłowych oraz w farbach nonylfenolowych, mogą również przytwierdzać się do receptorów estrogenowych, przede wszystkim w sercu i w wątrobie. Skutkiem jest rozregulowanie układu hormonalnego.

Mimo że mechanizmy zatrucia są znane, to jednakże pozostaje wiele wątpliwości odniośnie regionów ciała oraz narządów, które mają być dotknięte tymi zanieczyszczeniami. W rzeczywiostości, ciężko jest obserwować efekt działania tych molekuł w ciele, kiedy już zostaną wchłonięte.

Trudne, co nie znaczy, że niemożliwe.

Albowiem ostatnio, zespół brytyjskich naukowców z uniwersytetu w Exeter, którymi kierowali doktor Tetsuhiro Kudoh oraz doktor Charles Tyler, odkrył oryginalne rozwiązanie. Prace te ukazały się w przeglądzie naukowym Environmental Health Pespectives.

Tym rozwiązaniem ma być rybka danio pręgowany, która otrzymała geny pozwalające jej na świecenie na zielono. A bardziej konkretnie, tym regionom ciała, w których znajdują się zanieczyszczenia.

Jest to pierwsze tego rodzaju narzędzie, które pozwala obserwować skutki skażenia u zwierzęcia w czasie rzeczywistym. Dzięki temu, będziemy mogli lepiej zrozumieć zagrożenia dla zdrowia.

Danio pręgowany wykrywa zanieczyszczenia

Danio pręgowany czyli Danio rerio, w przebiegu prac brytyjskich naukowców otrzymał kilka nowych genów, a w tym i gen ERE, który jest wrażliwy na obecność estrogenów syntetycznych. Estrogeny syntetyczne zakłócają pracę układu hormonalnego. Dodatkowo, badacze dostarczyli rybce gen Gal4ff, który ma zwiększać wrażliwość systemu oraz wzmacniać odpowiedź.

Po syntezie, proteina GAL4 ma za zadanie aktwować sekwencję (UAS-GFP) kodującą proteinę fluorescencyjną GFP. Kolejnym krokiem było wielokrotne reprodukowanie świecących na zielono rybek w obecności estrogenów, aby w ostatecznym rozrachunku uzykać stabilną linię rybek.

Rybki transgeniczne następnie zostały poddane działaniu zanieczyszczeń znajdowanych w wodach w Wielkiej Brytanii. Stężenia tych zanieczyszczeń były różne, w zależności od pomiarów dokonywanych w terenie.

Pod mikroskopem okazało się, że wątroba i serce rybek świecą najbardziej... zupełnie tak jak mięśnie szkieletowe, linia boczna, oczy, węzły chłonne, mózg, pęcherzyki uszne...

W zależności od przebadanego produktu – bisfenol, etynyloestradiol, nonylfenole. Okazuje się więc, że substancje zakłócające pracę układu hormonalnego dotykają więcej organów niż przypuszczaliśmy wcześniej.

Rezultaty tych prac na pewno teraz pozwolą naukowcom na prowadzenie dokładniejszych badań. Dzięki temu, będzie można lepiej zrozumieć wszystkie konsekwencje zanieczyszczeń wód słodkich dla zdrowia zwierząt, a także dla zdrowia człowieka.