Hormonok és csigák – hogyan hatnak a gyógyszermaradványok a gerinctelenekre?
A Kutatócsoport 2008 óta monitorozza a Balatonban és annak vízgyűjtőjén előforduló gyógyszermaradványok, mikroműanyagok és UV-szűrő vegyületek ökoszisztémára gyakorolt lehetséges hatásait. A vizsgált gyógyszermaradványok között előfordulnak antidepresszánsok, gyulladáscsökkentők, valamint rekreációs drogok is.
Dr. Tomohiro Osugi, Fodor István és dr. Shin Matsubara a japán Suntory Foundation for Life Sciences (Seika) Intézetben. Kép: Fodor IstvánFodor István azt kutatja, hogy a hormonok által okozott viselkedésimintázat-változásoknak (például megváltozott táplálkozási és mozgási aktivitás) a puhatestűekben mi az idegrendszeri és endokrin háttere. Az idén januárban indult Szex szteroidok indukálta gyors sejtszintű változások egyszerűbb idegrendszerben című PD-OTKA pályázata ennek érdekes aspektusa. Az első eredmény itt jelent meg.
A könnyen és jól vizsgálható idegrendszere miatt a nagy mocsáricsiga (Lymnaea stagnalis) kedvelt modellállat a neurobiológiai és ökotoxikológiai kutatásokban. A Lymnaea csupán 20-25 ezer idegsejttel rendelkezik, ezek könnyen hozzáférhetők, viszonylag nagy méretűek, és egyedileg azonosíthatók. Emiatt jól behatárolható, hogy milyen neurális hálók alakítják ki az olyan különböző viselkedési mintázatokat, mint a táplálkozás, a légzés vagy akár a tanulás.
A gerincesek szervezetében megtalálható nemi szteroidokat, mint a tesztoszteront, progeszteront és az ösztradiolt puhatestűekben először 1955-ben mutatták ki, majd későbbi kísérletek arra utaltak, hogy ezek hatással is vannak az állatokra. Ám ha a puhatestűekben nem találhatók meg azok a funkcionális magreceptorok, amelyek a gerincesekben közvetítik a szteroidok hatásait, akkor mégis hogyan hathatnak rájuk, illetve általánosságban a gerinctelen élőlényekre ezek a vegyületek? A nagyjából tíz éve született elmélet szerint a gerinctelenekben a sejtmembránokon található receptorokon keresztül hathatnak ezek a hormonok.
Szex szteroid jelátvitel a gerincesekben. (A) Klasszikus nukleáris útvonal, amely magában foglalja az ösztrogén (ER), progeszteron (PR) és androgén (AR) receptorokat. Az adott szteroid kötése után a receptorok specifikus szteroid reszponzív elemekhez (SRE) kötődnek és modulálják a géntranszkripciót. (B) a membrán szex szteroid receptorok szintén megköthetik a szex szteroidokat, aktiválva a G-fehérjéket és különböző kinázokat. A piros X szimbólumok azokat a gerinces receptorokat jelölik, amelyeknek nincs homológjuk a nagy mocsáricsigában, míg a zöld/piros X szimbólumok olyan gerinces receptorokat jelölnek, amelyek van szerkezeti, de a szex szteroid jelátvitel szempontjából nem funkcionális homológjuk a nagy mocsáricsigában. Ábra: BLKIKA gerincesekben az ösztradiolnak egy, a tesztoszteronnak két, míg a progeszteronnak öt sejtmembránreceptorát ismerjük. Japán tanulmányútja során Fodor István a Lymnaea-ban négy ígéretes jelöltet azonosított – egyet-egyet az ösztradiolra és a progeszteronra, kettőt pedig a tesztoszteronra. A receptorjelöltek közül azonban egyik sem lépett interakcióba a gerinces szex szteroidokkal. Ezzel a negatív eredménnyel megdöntötték azt az elméletet, hogy a puhatestűekben és – valószínűleg a gerinctelenekben – több százmillió esztendővel ezelőtt létrejöttek ezek a receptorok. Azaz, még mindig nem tudjuk, hogyan hatnak a nemi hormonok a puhatestűekre.
Ez a kutatás arra példa, hogy egy látszólag eredménytelen kísérlet is előreviheti a tudományt, hiszen tisztázott egy felvetést. Pontosabban cáfolta azt.•
Címlapkép: Fodor István
