Perloočka – nový modelový organismus v experimentální toxikologii

Mgr. RNDr. Šárka Veselá, PhD

Perloočky (dafnie) jsou malí vodní živočichové, které můžeme najít prakticky v každé vodní nádrži. Jejich význam je pro vodní biocenózy nezastupitelný. Slouží jako potrava pro velké množství predátorů a zároveň samy požírají planktonní řasy a tím zabraňují jejich přílišnému rozvoji v nádržích (Veselá, 2004). Perloočky jsou důležité nejenom pro správné fungování vodních ekosystémů, ale jejich význam tuto oblast překračuje. Díky možnosti jednoduchého chovu ve velkých množstvích jsou využívány například jako krmivo v živočišné výrobě a akvaristice. Experimenty s perloočkami jsou jedním ze základních nástrojů používaných v limnologii, což je vědní obor zabývající se poznáním zákonitostí fungování sladkovodních ekosystémů. Testy s perloočkami jsou hojně využívány i v ekotoxikologii, kde jsou prováděny především s cílem charakterizovat vliv toxických látek na vodní ekosystémy. O perloočkách, jejich evoluci, genetice, morfologii, populační ekologii a chování, citlivosti vůči různým toxikantům, bylo nasbíráno a publikováno velké množství poznatků. Je proto jen otázkou času, kdy se tito živočichové začnou více používat i v jiných vědních oborech, například experimentální toxikologii.

Perloočky byly jako experimentální organismy již využity při studiu farmakologických a toxikologických efektů drog ovlivňujících srdce (Postmes et al., 1989; Villegas-Navarro et al., 2003). Zde byl využit fakt, že celý živočich je průsvitný a je při dostatečném zvětšení možné sledovat pohyb orgánů včetně měření tepu srdce.
Experimentálně bylo ověřeno, že perloočky je možno využít jako testovací organismy pro sledování toxicity bojových chemických látek ve vodním prostředí. Testy s perloočkami umožňují monitorování vývoje toxicity v čase, sledování a porovnávání toxicity produktů rozkladu těchto látek (Veselá et al., 2006a).
Perloočky je také možno využít pro prescreeningové testování toxicity vybraných sloučenin, například látek, které byly nově syntetizované jako léčiva a jejichž toxicita je zatím neznámá avšak mechanismus jejich působení znám je. Pro provádění testů lze využít metodiku popsanou v normě ČSN EN ISO 6341. Tímto způsobem je možno sledovat a porovnávat hodnoty „efektivní koncentrace“ (EC50) stanovené pro jednotlivé látky, zároveň je možno sledovat toxicitu látky v čase. V případě vyhodnocení pokusů metodou nelineární regrese jsou k dispozici „dose-response“ křivky, jejichž tvar a strmost mohou být dalším významným zdrojem informací (Veselá et al., 2006b, Veselá et al., 2006c).

Literatura:
ČSN EN ISO 6341, 1997, 1999, 2000. Jakost vod – Zkouška inhibice pohyblivosti Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea) – Zkouška akutní toxicity. Oprava 1, oprava 2, ČNI, Praha.
Patočka, J., 2004. Vojenská toxikologie. Grada Publishing, Praha.
Postmes, Th.J., Prick, R., Brorens, I., 1989. The declaration of the heart frequency in the waterflea Daphnia magna by adrenoreceptor agonists and antagonists. Hydrobiologia, 171, 141 – 148.
Veselá, Š., 2004. Co víme (a nevíme) o perloočkách. Perloočky v ekotoxikologii. In Kočí, V., Halousková, O., eds., Ekotoxikologické biotesty IV, 15.–17. září 2004, Chrudim, Vodní zdroje Ekomonitor, 18 – 25.
Veselá, Š., Kuča, K., Jun, D., 2006a. Toxicity of the nerve agent tabun to Daphnia magna, a new experimental animal in military toxicology. Chemistry and Ecology, 22, 175 – 180.
Veselá Š., Ondruška V., Kuča K., Patočka, J., 2006b. Tests with Daphnia magna: A new approach to prescreen toxicity of newly synthesized acetylcholinesterase reactivators. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, 21, 427 – 432.
Veselá, Š., Ondruška, V., Kuča, K., Patočka, J., 2006c. Freshwater microcrustacean Daphnia magna Straus as an early screen model to compare toxicity of acetylcholinesterase inhibitors. Journal of Applied Biomedicine, 4, 105 – 110.
Villegas–Navarro, A, Esperanza Rosas, L., Reyes, J.L., 2003. The heart of Daphnia magna: effect of four cardioactive drugs. Comp. Biochem. Physiol. Part C, 136, 127 – 134.