Zöldinfó
A nagy mocsári csigában keresik a megoldást az öregedés lassítására kutatók
A nagy mocsári csiga segítségével modellezik az öregedési folyamatokat az ELKH Balatoni Limnológiai Kutatóintézetben (BLKI) működő Ökofiziológiai és Környezettoxikológiai Kutatócsoport munkatársai. Új vizsgálatukkal olyan új géneket azonosítottak az állatban, amelyek a gerincesek öregedésében is kulcsszerepet játszanak.
A felfedezésükkel lehetővé válik az öregedésnél bekövetkező molekuláris és sejtes változások széles körű vizsgálata. Az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) pénteki közleményében olvasható, hogy a Balatoni Limnológiai Kutatóintézetben már több mint 30 éve használják a nagy mocsári csigát (Lymnaea stagnalis) neurobiológiai kutatásokhoz. A modern társadalomban egyre több embert érintenek az életkorral összefüggő idegrendszeri változások – például a tanulási és emlékezőkészség csökkenése -, valamint az olyan betegségek, állapotok, mint amilyen az enyhe kognitív zavar vagy a demencia. Ez drámai hatással lehet az életminőségre, emellett érzelmi és pénzügyi terheket ró az érintettekre, a rokonaira és végső soron az egész társadalomra.
Emiatt hatalmas szociális és gazdasági igény mutatkozik az említett neurofiziológiai folyamatokat kialakító mechanizmusok pontosabb megismerésére, továbbá a lehetséges terápiás beavatkozások fejlesztésére – írják.
A kutatók arra keresik a lehetséges megoldásokat, hogy lelassítsák vagy akár vissza is fordítsák az öregedéssel járó memóriacsökkenést. Az öregedésért, az öregedés alatt kialakuló memóriavesztésért felelős kulcsmolekulákról, jelátviteli útvonalakról, valamint a sejtszintű változásokról azonban még mindig viszonylag kevés információ áll rendelkezésre.
Az összegzés szerint az öregedéssel járó folyamatok gerincesekben történő vizsgálata – idegrendszerük komplexitása miatt – nem egyszerű feladat a hálózatok és az egyedileg azonosított idegsejtek szintjén. Ezért az öregedéskutatás nagymértékben támaszkodik a gerinctelen modellszervezetekre. Az egyik ilyen gerinctelen modellállat a nagy mocsári csiga, amely évtizedek óta jól ismert és kedvelt alanya az öregedés- és memóriakutatásnak.
A közleményben felidézik, hogy a kutatócsoport korábban már megállapította, hogy adott a lehetőség a neurális hálózatokat farmakológiailag “újraprogramozni” és az idős állatokat “megfiatalítani” a memória javítása érdekében. Mint írják, bár az évtizedek alatt a Lymnaea esetében számos öregedéssel kapcsolatos eredmény született a viselkedési mintázatok és az azokat kialakító neurális hálózatok szintjén, a szóban forgó folyamatok részletes molekuláris hátterét az evolúciósan konzervált, releváns kulcsmolekulák szekvenciáinak hiányában eddig nem lehetett vizsgálni.
Annak érdekében, hogy erre most lehetőség nyíljon, a kutatócsoport számos olyan gént azonosított a csigában, amely a gerincesek öregedéséért vagy az olyan humán eredetű neurodegeneratív betegségek kialakításáért felelős, mint amilyen a Parkinson-, az Alzheimer- vagy a Huntington-kór. A kutatócsoport a közelmúltban olyan további, eddig ismeretlen géneket azonosított a mocsári csigában, amelyek a gerincesek öregedésében is kulcsszerepet játszó epigenetikai módosításokért felelősek, megteremtve ezzel az öregedésnél bekövetkező molekuláris és sejtes változások széles körű vizsgálatának a lehetőségét. Az összefoglaló cikk rávilágít arra, hogy a “Lymnaea öregedési modell” eredményei megerősítették többek között azt is, hogy a különböző gerinctelen és gerinces fajokban számos konzisztens, evolúciósan konzervált viselkedési, anatómiai és fiziológiai folyamat játszódik le.
A részben a Nemzeti Agykutatási Program (NAP) támogatásával működő Ökofiziológiai és Környezettoxikológiai Kutatócsoport legfrissebb eredményeit, valamint az elmúlt évtizedekben a Lymnaeán végzett, öregedéssel kapcsolatos kutatások áttekintését a The Journals of Gerontology: Series A című folyóiratban publikálták a kutatók az angol University of Sussex munkatársaival közösen.
A szarvasmarhák gyomrában élő baktériumok képesek a műanyagok lebontására is – ezt állapította meg egy most publikált kutatás.
Az 1950-es évek óta több mint 8 milliárd tonna műanyagot állítottak elő a világon, főleg csomagolást, egyszer használatos dobozokat, eszközöket és palackokat. Ennek eredményeként a műanyagszennyezés mindenütt jelen van, az emberek akaratlanul is fogyasztják és belélegzik a mikroműanyag-részecskéket. Az elmúlt években a kutatók azon dolgoztak, hogy felhasználják a baktériumok azon képességét, hogy lebontják a hosszú életű anyagot. Egyes mikrobák képesek lebontani a természetes poliésztert, amely például a paradicsom vagy az alma héjában található. Mivel a tehenek tápláléka tartalmazza ezeket a természetes poliésztereket, a tudósok sejtették, hogy gyomrukban bőségesen élnek olyan mikrobák, amelyek képesek lebontani az összes növényi anyagot. Az elmélet tesztelésére Doris Ribitsch, a bécsi Természeti Erőforrások és Élettudományok Egyetemének kutatója és kollégái egy ausztriai vágóhídról szereztek be a szarvasmarhák bendőjében termelődő folyadékot – számolt be róla a The Guardian brit napilap.
A folyadékot háromféle poliészterrel próbálták ki: szintetikus polimerrel, amelyet általában textíliákban és csomagolóanyagokban használnak, biológiailag lebomló műanyaggal, amelyet komposztálható műanyagzacskókhoz használnak és egy megújuló erőforrásokból előállított bioalapú anyaggal. Mindegyik műanyagot film- és porformában is tesztelték. Az eredmények szerint a szarvasmarha gyomrában élő mikroorganizmusok mindhárom műanyagot képesek lebontani a laboratóriumi körülmények között. A műanyagporok gyorsabban bomlottak le, mint a műanyagfólia. Úgy tűnik, a bendőfolyadékban nemcsak egyféle enzim van jelen, hanem különböző enzimek működnek együtt a lebontáson – írták a szerzők a Frontiers in Bioengineering and Biotechnology című folyóiratban publikált tanulmányukban.
A következő lépésként a bendőben lévő több ezer mikroba közül azonosítani kell a műanyag lebontásában kulcsfontosságúakat, majd az általuk termelt enzimeket. Ha az enzimeket azonosították, akkor azokat elő lehet állítani és újrahasznosító üzemekben lehet alkalmazni. A műanyaghulladékot egyelőre többnyire elégetik. Kisebb mértékben újrahasznosítják. Egy másik módszer a kémiai újrahasznosítás, de ez nem környezetbarát folyamat. A The Guardian cikke arra is emlékeztetett, hogy más kutatók már előrébb járnak a műanyagot lebontó enzimek előállításában. Szeptemberben két külön enzim összekapcsolásával egy szuperenzimet fejlesztettek ki. A két enzimet 2016-ban egy japán hulladéktelepen felfedezett műanyagevő bogárban fedezték fel. A kutatók 2018-ban mutatták be az első enzim mesterséges változatát, amely néhány nap alatt elkezdte lebontani a műanyagot. A szuperenzim azonban hatszor gyorsabban dolgozik. Április elején a francia Carbios cég mutatott be egy olyan enzimet, amely 10 óra alatt lebontja a műanyagpalackok 90 százalékát.
A fukusimai atomerőmű katasztrófájának körzetében lévő elhagyott településeken a vaddisznók vették át az uralmat. Egy genetikai kutatás szerint a vaddisznók a környékbeli gazdaságokból elszabadult házisertésekkel keveredtek.
Donovan Anderson, a Fukusimai Egyetem kutatója DNS-mintákból állapította meg, hogy a lakatlan zónában a vaddisznók és a házisertések szaporodásából vaddisznó-hibridek születtek. Az erőmű katasztrófája miatti sugárzás nem okozott genetikai károsodást a vaddisznóknál, de az invazív házisertésfaj genetikai hatása kimutatható – mondta el a kutató. A 2011-ben bekövetkezett, földrengés és cunami okozta nukleáris katasztrófa után Fukusima környékét, akárcsak annak idején Csernobil körzetét, kitelepítették – idézte fel hírportálján a kutatásról beszámoló BBC. A Proceedings B folyóiratban publikált tanulmány Fukusima környékének katasztrófa utáni élővilágáról festett képet. A kutatók DNS-vizsgálatokkal követték nyomon, hogy mi történt a vadon élő állatokkal a sugárszennyezett térségben, melynek települései hirtelen elnéptelenedtek.
A vaddisznók és az elszabadult házisertések DNS-ének vizsgálata arra az eredményre vezetett, hogy a kutatók által biológiai inváziónak nevezett jelenség a vaddisznók génjeiben is kimutatható. Az is kiderült, hogy ezek a házisertésgének az idők során fokozatosan “felhígultak”. Anderson szerint a házisertések nem tudtak életben maradni a vadonban, de a robusztus vaddisznók jól érezték magukat az elhagyott településeken. A kiürített terület volt a két faj kereszteződésének kiindulópontja, a hibrid sertések aztán vaddisznókkal szaporodnak tovább. Ahogy Kaneko Singo professzor, a Fukusimai Egyetem Környezeti Radioaktivitás Intézetének munkatársa fogalmazott: “Ezek az invazív gének eltűnnek, és a természetes helyzet kezd visszaállni”. Fukusima környékére 2018 óta kezdenek visszatelepülni az emberek. Anderson szerint a vaddisznók számára valójában csak az ember az igazi ellenfél.
Hússzor annyi mikroműanyagot juttat a szervezetébe egy évben, aki csapvíz helyett kizárólag palackozott termékeket iszik.
A magyar ivóvízbázis egyelőre nincs veszélyben, de a hazai folyók közül a Felső-Tisza nemzetközi összehasonlításban is súlyosan szennyezett, míg Budapestnél egy-egy pontminta adataiból az látszik, hogy ötödével emelkedik a szennyezés a város alatti szakaszon – összegezte Jurecska Laura környezetkémikus, az ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszékének tudományos munkatársa a Másfélfok – Éghajlatváltozás közérthetően oldalon szerdán közzétett cikkében. A vizeink mikroműanyag-szennyezettségével foglalkozó cikkben Jurecska Laura kiemelte: a műanyagokkal együtt olyan egészségre káros adalékanyagok is megjelennek vizeinkben, amelyeknek a veszélyeire az Egészségügyi Világszervezet (WHO) is felhívta a figyelmet. Jelenleg azonban sem rendszeres mérések, sem ezekre épülő egészségügyi kockázatelemzés nem készül, ahogy nincs szó a szennyezés lehetséges mérsékléséről sem. A vízhálózatban használt anyagok, csövek kopása is szennyezőforrásnak tekintendő, ennek mértékéről sem ismerünk még átfogó hazai kutatást – tette hozzá.
Az ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszékének tudományos munkatársa kifejtette: a mikroműanyagok, az 5 milliméternél kisebb plasztikdarabkák, mindenhol egyre növekvő mennyiségben fordulnak elő a levegőtől kezdve vizeinken át a talajig, és egyre nagyobb mértékű egészségügyi és környezeti kockázatot jelentenek. Bár átfogó felmérést egyelőre nem publikáltak hazai vizeink mikroműanyag-szennyezettségéről és annak trendjeiről, egy-egy adat már rendelkezésre áll. Egy nemzetközi tanulmány szerint éves szinten 90 ezer darab mikroműanyag-részecskét visz be a szervezetébe az, aki csak palackozott italokat fogyaszt, ezzel szemben aki csak és kizárólag csapvizet iszik, az csupán 4 ezer műanyag darabkát “iszik meg” – mutatott rá. Mint írta, a Duna már Ausztriából szennyezetten érkezik és Budapestnél tovább romlik. Osztrák vizsgálatok alapján a Duna által szállított mikroműanyag mennyisége évente 530-1500 tonnára becsülhető. A magyar főváros pedig mintegy ötödével emeli a Duna mikroműanyag-szennyezettségének szintjét.
“Nemzetközi összehasonlításban ez sajnos nem számít meglepőnek: a nagy esőzések során a burkolatokról bemosódó csapadék és a szennyvíztisztító telepek egyaránt jelentős forrásai a szennyezésnek” – írta, hozzátéve, hogy mivel a főváros ivóvize parti szűrésű kutakból kerül ki, gyakorlatilag a Duna vize az ivóvíz forrása. A folyó vize homokos, kavicsos vízáteresztő rétegeken halad át, így azt maguk a vízáteresztő rétegek, illetve azok baktériumközössége egyaránt tisztítja. Ennek köszönhetően a főváros ivóvízbázisa egyelőre nem tekinthető veszélyeztetettnek. A környezetkémikus a Felső-Tisza szennyezettségét katasztrofálisnak nevezi írásában. “A Tisza vizében mért értékeket még nemzetközi szinten is jelentősnek ítélik a szakemberek. Számításaik szerint óránként több millió mikroműanyag úszik le a Felső-Tiszán” – jegyezte meg.
Jurecska Laura szerint a probléma elsődleges forrása – nem felmentve a hazai szennyezőket – az ukrán és román oldalról érkező hulladék. “Bár a vízügyi szakemberek és a civilek együttesen évente több tonna szeméttől tisztítják meg a folyót, ez inkább folyamatos – de rendkívül fontos – kármentesítés. Hosszú távon megoldást csakis a hatékony környezetvédelmi diplomácia, a magyar, ukrán és román hatóságok együttműködése hozhat.” Jurecska Laura szerint kiemelt figyelmet érdemel a Rába vizének szennyezettsége is. Három évvel ezelőtt itt 1 köbméter vízből 12,1 darab mikroműanyagot mutattak ki, amely naponta akár több mint 20,7 millió részecskét is jelenthet. Valamivel kedvezőbb a helyzet a Balaton és fő táplálója, a Zala esetében, ahol a köbméterenkénti mikroműanyag mennyisége 5-10 közötti.
“Hazánk vizeinek mikroműanyag-szennyezettségéről egyelőre viszonylag keveset tudunk, a már rendelkezésre álló adatok nemzetközi eredményekkel való összevetését pedig nagyon megnehezíti – sokszor el is lehetetleníti – az, hogy nincs egységes, mindenki által elfogadott módszertan a mintavételezésre és a mérésre. Amíg ez meg nem valósul, addig arra sincs mód, hogy akár ivóvízre, akár a felszíni vizek minőségére vonatkozóan határértékeket állapítsanak meg a szakértők” – írta. A környezetkémikus szerint fontos lenne, hogy minél előbb megvalósuljon egy átfogó felmérés, amelynek segítségével a helyzetről nemcsak pillanatképet kapunk, hanem láthatóak az esetleges változások is. “Az kijelenthető, hogy a hazai ivóvíz biztonságos, a benne kimutatható mikroműanyagok mennyisége még nem éri el a kockázatos mértéket. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy kevésbé szennyezett forrásokból nyerjük az ivóvizet, de a probléma már nálunk is felütötte a fejét” – állapította meg végül a környezetkémikus. “Ne várjuk azt, hogy a problémát kizárólag az ivó- és szennyvízkezelés technológiájának fejlesztésével képesek leszünk megoldani. Továbbra is szükséges a műanyagokhoz fűződő viszonyunk radikális újragondolása, a körforgásos gazdaságra történő mielőbbi áttérés, valamint a határokon átívelő szennyezés együttműködésen keresztül történő kezelése” – hangsúlyozta szerdán megjelent cikkében Jurecska Laura.
mti
