Němečtí a američtí výzkumníci poprvé identifikovali kompletní genové sekvence a funkci proteinů, které hrají klíčovou roli v obraně mlžů proti jedovatým látkám z okolí. Tyto proteiny tvoří část aktivní, fyziologické bariéry v žábrách mlžů, která je ochraňuje proti jedovatým látkám, to oznámili výzkumníci z Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ) a Stanford University v Kalifornii v časopise American Journal of Physiology – Regulatory, Integrative and Comparative Physiology.
Mlži, jakými jsou například slávka kalifornská (Mytilus californianus), mohou přes své žábry přečerpat více než 20 litrů vody za hodinu. Aktivní bariéra ochraňuje jejich organismus před škodlivými sloučeninami, které jsou obsažené ve vodě. Přítomnost takových bílkovin v žábrách mlžů byla odhalena již dříve, ale až nyní byly přesně identifikovány. Ochranná funkce těchto bílkovin může být potlačována některými chemickými látkami, které jsou do životního prostředí dodávány člověkem, příkladem může být galaxolid, což je vůně běžně používaná v čistících prostředcích. Takové látky otevírají brány dalším chemickým látkám, které pak mohou proniknout do buněk. Jde dokonce o chemické látky, které podle běžných standardů dosud nebyly považovány za toxické, ale mohou zvyšovat toxicitu jiných sloučenin. Zatím se o vlivech těchto látek, které zvyšují škodlivost jiných sloučenin, ví jen velmi málo. Jsou to jakési chemosenzibilizéry (možná by se daly nazývat „chemosenzitizéry“) zvyšující citlivost organismů na jiné látky obsažené v životním prostředí.
Buňky mají mechanismus, který jim umožňuje bojovat se škodlivými látkami a přežít. Takový ochranný mechanismus sestává z transportních bílkovin v buněčné membráně, která funguje jako molekulární „čerpadlo“ a brání tomu, aby se jedovaté látky hromadily v buňce. Tento obranný mechanismus proti toxickým chemickým látkám je nazýván multi-xenobiotická rezistence (MXR). Sloučeniny, které inhibují mechanismus MXR jsou nazývány chemosenzibilizéry.
Dva nedávno objevené proteiny jsou přenašeči nazývaní zkratkou ABC (ATP-binding cassette). Tato skupina membránových proteinů získala své jméno od stejné, pro energetický metabolismus nesmírně důležitou, sloučeniny: ATP. ABC transportéry jsou jednou z největších známých skupin proteinů, které se objevují u různých organismů – od bakterií až po savce.
Podobné proteiny se zapojují do krevně-mozkové bariéry u člověka, kde brání škodlivým látkám, aby vstoupily do citlivé nervové tkáně. U mlžů ale i dalších vodních organismů tato bariéra neodděluje různé části jednoho organismu, ale tvoří bariéru mezi vnějším prostředím a tkáněmi. „Proteiny jsou součástí buněčných membrán a zajišťují, že látky, které do buňky nepatří, jsou opět z buňky vyloučeny – tak, jako čerpadlo vyčerpává vodu z děravé lodě,“ vysvětluje doktor Till Luckenbach z UFZ.
Možné účinky environmentálních chemických látek na systém MXR byly poprvé popsány téměř před dvaceti lety. Ale teprve nedávno vědci začali prověřovat tyto účinky podrobněji. „Chceme pochopit tento systém, abychom objevili, jak chemické látky působí na tyto transportery,“ říká Luckenbach, který začal zkoumat mlže na Hopkins Marine Station Stanfordské univerzity a v současnosti pokračuje ve výzkumu s využitím rybích a savčích buněk v Lipsku na Helmholtz Centre for Environmental Research. „Dosud se ví poměrně málo o sloučeninách, které spouští tuto chemickou senzibilizaci blokováním systému MXR. Nicméně, dosud známé látky patří do velmi odlišných chemických skupin. To by mohlo být známkou toho, že vzájemné působení mezi environmentálními látkami a systémem je obecně rozšířené.“ Až dosud se procesy ověřování chemických látek věnovaly souvisejícím rizikům, jako je například jedovatost, mutagenní nebo karcinogenní účinky. Senzibilizační účinky určitých látek s přihlédnutím k ostatním chemickým látkám – označovaných vědci za chemosenzibilizační účinky – nehrají roli v posuzování nebezpečných látek dle současné legislativy. Till Luckenbach a jeho kolegové jsou přesvědčeni, že tyto látky mají velký vliv na životní prostředí, a proto je velmi důležité odhalit co nejvíce o procesech v kterých hrají hlavní roli, aby se s nimi dalo do budoucna počítat
Zdroj: Helmholtz Association