|
|
Účinky xenobiotik na oxidační stres, metabolizmus lipidů, integritu DNA a životaschopnost lidských buněk a rybích spermií in vitro
LINHARTOVÁ, Pavla
Znečišťování vodního prostředí anorganickými a organickými chemikáliemi je jedním z hlavních faktorů představujících vážnou hrozbu v přežití vodních organismů včetně ryb. Proto hodnocení rizik a přínosů týkajících se konzumace ryb je v současné době intenzivně diskutované téma veřejného zdraví. Spermie téměř všech druhů ryb se před oplodněním uvolňují do vodního prostředí, kde mohou být přímo vystaveny různým sloučeninám, jako jsou například cizorodé látky zahrnující též toxické kovy. Kromě toho i samotná expozice dospělých jedinců různým škodlivinám by mohla ovlivnit kvalitu rybích gamet, jejímž následkem bude snížená oplozovací schopnost a oplodnění samotné. Mimo jiné výhody konzumace ryb jsou dobře známé, a to nejen jako bohatého zdroje bílkovin a dalších nezbytných živin, ale rovněž i mnoha zdravotních výhod. Věda a výzkum v posledních několika desetiletích ukázaly, že živiny, zejména n-3 mastné kyseliny (MK), vyskytující se u ryb a mořských plodů, jsou prospěšné pro funkci srdce a nezbytné pro vývoj mozku. Celá práce byla založena na hodnocení dvou rozdílných typů modelových buněk. Za prvé lidské jaterní buňky (Hep G2, ATCC), které byly použity jako nástroj pro studium cytotoxicity kadmia (Cd2+) in vitro formou simulace po požití kontaminované ryby a následné změny ve složení mastných kyselin a fosfolipidových tříd. Za druhé byly pro studium účinků potenciálně nebezpečných xenobiotik vyskytujících se ve volných vodách použity jako in vitro model spermie jednoho ohroženého druhu ryby, jesetera malého (Acipenser ruthenus). Spermie jesetera malého byly vystaveny po dobu 2 hod při 4 °C koncentracím xenobiotik vyskytujících se v životním prostředí. Jmenovitě u DQ (0-150
|
|
|
Iniciace pohybu byčíku, signalizace a regulace pohyblivosti spermií ryb: fyzikální a biochemické řízení
PROKOPCHUK, Galina
Tato studie se pokouší vrhnout světlo na regulační procesy a uspořádání odezvy rybích spermií v průběhu zrání a iniciace motility. Prvním záměrem této studie bylo zlepšit porozumění mechanismům odpovědných za akvizici potenciálu pro motilitu spermatu u jeseterů. Fyziologické procesy, kterým podléhá dozrávání spermatu, nebyly dosud vůbec u tohoto druhu popsány. Naše výsledky ukazují, že dozrávání spermatu u jesetera nastává mimo testes kvůli zředění spermatu močí a zahrnuje účast sloučenin s vysokou molekulární hmotností stejně jako přítomnost iontů vápníku v seminální tekutině a/nebo moči. Druhým cílem této práce studium vyrovnávacího mechanismu u rybího spermatu s osmotickým a iontovým modem aktivace, stejně jako u spermatu euryhalinních druhů ryb, při různých podmínkách prostředí. Ukázali jsme, že změna osmolality prostředí může ovlivnit rybí sperma různými způsoby, což závisí na druhu ryby a módu aktivace motility spermatu - buď osmotickém či iontovém. V odpovědi na osmotický stres způsobený hypotonicitou, sperma kapra reguluje tok vody napříč buněčnou membránou a zvyšuje svůj cytoplasmatický objem během své krátké periody motility. V kontrastu, nebyla pozorována žádná indikace změn v objemu ani u jesetera malého ani u sivena amerického, oba mající iontový mód aktivace motility. V této studii jsme se zabývali mechanismem, kterým lze přizpůsobit spuštění motility spermatu euryhalinních ryb v odlišném rozsahu salinity prostředí. Naše výsledky ukazují, že sperma euryhalinní tilápie (Sarotherodon melanotheron heudelotii) odchované v sladké, slané i hypersalinní vodě může být aktivováno v hypotonickém, isotonickém i hypertonickém prostředí za předpokladu, že ionty Ca2+ jsou přítomny na různých úrovních. Bylo zjištěno, že čím vyšší salinita při odchovu ryb nebo čím hypertoničtější okolní medium při aktivaci spermatu, tím vyšší extracelulární koncentrace iontů Ca2+ je vyžadována. Zjistili jsme také, že bez ohledu na salinitu při odchovu ryb, mechanismus aktivace spermatu u této euryhalinní tilápie zůstává stejný. Výsledky získané v této studii umožňují domněnku, že osmolalita není hlavní faktor inhibující motilitu uvnitř testes u S. melanotheron heudelotii. Třetím cílem této studie bylo zjištění iniciačního procesu regulace motility a popis iniciace pohybu bičíku u spermatu chrupavčitých ryb. U lososovitých a jeseterů, regulace aktivace motility spermatu je zejména přičítána snížení extracelulární koncentrace K+ při přechodu spermatu ze seminální tekutiny do sladké vody, kde osmolalita stejně jako koncentrace K+ je mnohem nižší. Zjistili jsme, že u spermatu jesetera inhibice K+ může být překlenuta díky pre-expozici buněk spermatu vyššímu osmotickému šoku před jeho přechodem do K+ bohatého prostředí plavacího media. Navíc, po tomto ošetření, motilita spermatu jesetera se stává necitlivá k vysoké koncentraci extracelulárního K+. Proto se domníváme, že sperma jesetera může být aktivováno užitím neočekáváné signální dráhy, nezávisle na pravidelné stimulaci iontů. Postupné aktivační kroky u spermatu jesetera byly zaznamenávány vysokorychlostní kamerou s užitím specifické experimentální situace, kdy iniciace motility spermatu byla zpožděna v čase až o několik sekund. Při iniciaci motility, prvních pár vlnění vznikajících v bazálním regionu se začíná šířit i směrem ke špičce bičíku, ale postupně slábne směrem ke středu bičíku. Toto chování se několikrát opakuje až do stavu, kde amplitudy vlnění postupně dosáhnou podobných hodnot, což eventuálně vede k progresivnímu posunu spermie. Celkový čas potřebný pro přechod bičíku z imobilního stavu s rigidním tvarem do plné aktivity s pravidelně šířeným vlněním se pohybuje v rozmezí 0.4 až 1.2 sek. Závěrem, výsledky této studie přinášejí cenné kousky informací do obecného porozumění procesu dozrávání rybího spermatu, jeho schopnosti přizpůsobit se rozdílným fyzikálním a biochemickým okolnostem, extra i intra celulární signalizaci stejně jako regulačním mechanismům aktivace motility rybího spermatu
|
host ::
RSS.