savci | Svět2000

Vysoké hladiny rtuti v mozcích savců: Jde o velmi špatné znamení

14. 1. 2024 Jan Ondra 1 komentář 4 min read 279 Zobrazení Hg, mozek, rtuť, savci, toxický chemický prvek

Rtuť (Hg) je toxický chemický prvek. Vystavení rtuti může poškodit nervový systém, ledviny, játra a imunitní systém. Mnoho studií zjišťovalo koncentraci rtuti v mořských a živočišných organismech, ale málo se ví o tom, zda se může hromadit v mozcích suchozemských živočichů, píše BROOK Haven.

Vystavení rtuti (Hg) je ve většině chemických forem extrémně neurotoxické. Dokonce i vědci, kteří studují sloučeniny rtuti, jsou kvůli možnému vystavení Hg ohroženi. Slavný fyzik Michael Faraday trpěl otravou Hg v důsledku dlouhodobého vystavení parám Hg, což vedlo k tomu, že ve věku 49 let kvůli zhoršujícímu se zdravotnímu stavu přerušil svůj výzkum. Dalším příkladem je laboratorní chemička Karen Wetterhahnová, kterou otrava dimethylrtuťí zabila poté, co jí několik kapek uniklo z pipety a dopadlo na jednu z rukou v latexových rukavicích.

Četné studie se zaměřují na expozici a účinky Hg, zejména u mořských živočichů. Je známo, že lidé by měli omezit konzumaci některých ryb, jako je tuňák, kvůli přítomnosti rtuti. Vyvstává však otázka: mohou se ionty rtuti dostat do mozku suchozemských živočichů? Dr. Yulia Pushkar, profesorka fyziky a astronomie na Purdue University’s College of Science, byla zpočátku skeptická. Od roku 2008 vede na Purdue University program zobrazování mozku. Její skupina s odbornými znalostmi v oblasti přípravy vzorků, měření a analýzy dat je vyhledávána výzkumníky v USA i ve světě, včetně těch z Japonska a nedávno i z Austrálie.

Výzkumná skupina Pushkarové dostala za úkol zkontrolovat přítomnost Hg v mozcích mangust sebraných na ostrově Okinawa. Skenování mozků překvapivě odhalilo rtuť i u těchto invazivních zvířat. Výzkumná skupina skeny zpřesnila a dosáhla rozlišení několika desítek nanometrů, aby mohla pozorovat postižené mozkové buňky. Výsledky jejich spolupráce byly nedávno publikovány v časopise Environmental Chemistry Letters.

Záhada, jak se rtuť dostává do mozku mangusty, zůstává nevyřešena. Mezi možné zdroje patří voda, kterou pijí, ptačí vejce, která konzumují, působení minerálů nebo dokonce vzduch, který dýchají. Jedno je však zcela jasné, je to velmi špatné znamení.

„Hg je i v nízkých koncentracích velmi toxický, protože se může vázat na základní biomolekuly a ovlivňovat jejich funkci,“ vysvětluje Pushkar. „Účinnost detoxikace bude záviset na absorpci a vazebné konstantě uvnitř zjištěných akumulací a jejich případném úniku, pokud mozkové buňky odumřou. Zatím není znám žádný způsob, jak tyto agregáty bezpečně rozpustit z tkáně, a neexistují žádné zprávy o zvrácení otravy nervového systému Hg. Hlavním přístupem, který bychom měli všichni zaujmout, je vyhýbat se jakýmkoli expozicím, zejména chronickým, jako tomu bylo ve Faradayově případě.“

„Byl jsem skeptický k tomu, jestli se dá nějaký Hg zjistit. Obvykle jsou neurotoxické prvky, i když se dostanou do mozku, přítomny v ultra nízkých koncentracích,“ vysvětluje Pushkar. „Vzali jsme tyto vzorky do Advanced Photon Source v Argonne National Laboratory, kde byly mozky vystaveny intenzivnímu rentgenovému záření. Navzdory mé skepsi byl signál Hg přítomen.“

Skenováním napříč vzorky mozku začali vědci sledovat oblasti mozku, které se zdály mít vyšší obsah Hg. Po třech letech studia a pěti cestách do dvou národních synchrotronových zařízení (Advanced Photon Source v Argonne National Laboratory a NSLS-II v Brookhavenské národní laboratoři) mohou nyní vědci oznámit, že konkrétní mozkové buňky: buňky choroidálního plexu (tvořící krevní bariéru mozkomíšního moku) a astrocyty subventrikulární zóny obsahují puncta bohatá na Hg (o velikosti ~0,5-2 mikronů). Pushkarův tým vědců se domnívá, že tyto buňky pomáhají filtrovat Hg z krve a mozkové tkáně a ukládat ho pomocí dalšího prvku, selenu (Se). Které konkrétní biologické molekuly obsahující Se vážou Hg, je třeba ještě zjistit.

Pushkarův tým pro tuto publikaci tvoří Pavani Devabathini a Gabriel Bury (oba postgraduální studenti) a tehdejší postgraduální student Darrell Fischer (v současnosti působí na Harvardově postgraduální škole). Data sbíral celý tým a analyzovali je Devabathini a Fischer. Po analýze dat se celý tým podílel na sepsání publikace.

Tento objev má význam pro monitorování životního prostředí u suchozemských živočichů a poskytuje nové nástroje pro sledování Hg v mozkových buňkách, což může mít dopad na lidské zdraví a bezpečnost.

„Lidská činnost má za následek emise 2000 tun sloučenin rtuti ročně a my plně nerozumíme tomu, kde všechna tato neurotoxická Hg končí,“ říká Pushkar. „Většina dosavadních studií se zaměřovala na mořskou faunu a flóru (ryby a velryby), ale zřejmě jsou ovlivněny i suchozemské druhy. Předpokládáme, že lidský mozek reaguje na Hg podobným způsobem prostřednictvím interakcí s buňkami cévnatky a astrocyty. Nevíme však, zda má lidský mozek dostatek biomolekul obsahujících Se, aby se na něj Hg vázal.

Který savec je nejdéle březí?

7. 8. 2023 Aneta Chábová 0 komentářů 3 min read 1328 Zobrazení březost, rekord, savci, velryba grónská

Příroda/Fauna TOP 10 Zajímavosti

Rekord v nejdelší březosti savců, tedy v době, za kterou se narodí mládě, má nového uchazeče. Nová studie velryb grónských odhalila, že jejich krevní testy ukazují, že mohou být březí až dva roky. Píše web iflscience . Je však otázkou, zda se tím podaří sesadit slona afrického z trůnu za nejdelší březost (22 měsíců), protože je možné, že velryby nejsou ve skutečnosti březí, ale používají určitou fyziologickou taktiku, aby se jim podařilo vypěstovat nejlepší potomky v nejvhodnější dobu.

Než se ponoříme do tajemného světa velrybího rozmnožování, stojí za to se zmínit o tom, proč se délka březosti liší od délky gestace. „Gestace je období mezi početím a porodem, kdy se embryo/plod vyvíjí v děloze samice savce,“ vysvětlila vedoucí nové studie Nadine Lysiak pro IFLScience. „U lidí je délka těhotenství 38 týdnů.“

„U lidí je délka gestace ~ 2 týdny kratší než délka těhotenství, protože k ovulaci a početí docházím, 2 týdny po menstruačním cyklu. U volně žijících savců se zaměřujeme na dobu březosti.“

Jedním ze způsobů, jak lze u volně žijících zvířat měřit březost, je zkoumání jejich krevních testů, protože víme, že během březosti se zvyšuje hladina některých hormonů, například progesteronu. U velryb grónských (Balaena mysticetus) je to obtížné zjistit, protože tráví velmi málo času na hladině, ale podle odhadů se doba březosti pohybuje kolem 14 měsíců. To však bylo vyvráceno po výzkumu, který sledoval 10 samic velryb grónských z kanadsko-západo-grónské populace. Tři z této skupiny byly nedospělé a měly běžně nízkou hladinu progesteronu, ale sedm dospělých mělo vysokou hladinu po ohromně dlouhou dobu.

„Naše zjištění ukazují, že velryby grónské mají progesteron zvýšený v průměru po dobu 23,5 měsíce, což překonává dobu březosti slonů,“ pokračoval Lysiak. „Bylo opravdu vzrušující pozorovat prodloužené vrcholy progesteronu u velryb grónských – to jsme nečekali.“ Pokud tato pozoruhodná délka vzestupu progesteronu skutečně vypovídá o době strávené růstem mláďat hlavonožců, jednalo by se o nejdelší známou březost jakéhokoli savce na Zemi. Existují však i jiná možná vysvětlení, proč byly těhotenské hormony tak dlouho tak vysoké.

„V článku zkoumáme některé důkazy z terénních pozorování (z lovu velryb pro vlastní potřebu), které naznačují, že velryby grónské nejsou ve skutečnosti březí ~ 2 roky,“ řekl Lysiak. „Prozkoumali jsme několik hypotéz, jak definovat březost při zkoumání hladin progesteronu v baleenu(velrybí kostice), a také důvody, proč by progesteron mohl být v baleenu zvýšen v předstihu před březostí. Patří sem období říje se zvýšenou hladinou progesteronu nebo opožděná implantace.“

Progesteron nebyl jedinou zvýšenou hladinou u těchto velryb a některé nárůsty glukokortikoidů včetně kortizolu nebo kortikosteronu mohou být spíše ukazatelem stresu než těhotenství. Navíc je možné, že zvýšená hladina progesteronu je důsledkem toho, že u samic dochází k postupným ovulacím.

Postupná ovulace jako adaptace by mohla zvýšit zdatnost samic hlavonožců v arktických podmínkách, kde může být prostředí nepředvídatelné. Jedná se o polyandrický druh, což znamená, že se samice páří s mnoha samci během jednoho rozmnožovacího období, takže uvolnění více vajíček by jim mohlo poskytnout možnost výběru „nejlepšího“ spermatu pro další generaci.

K objasnění některých neznámých ohledně sexuálního života těchto samotářských zvířat je zapotřebí dalšího výzkumu, ale je to fascinující pohled na to, jak velryby převzaly podobu savců a vyběhly s ní, aby se co nejlépe přizpůsobily mořskému prostředí.