Znanstvenici IRB-a objavili rad u Environmental Science & Technology
Znanstvenici IRB-a iz Laboratorija za molekularnu ekotoksikologiju (voditelj dr. Tvrtko Smital) i Laboratorija za analitiku i biogeokemiju organskih spojeva (voditelj dr. Marijan Ahel) Zavoda za istraživanje mora i okoliša (ZIMO), objavili su u časopisu Environmental Science & Technology (IF=5.228), jednom od vodećih časopisa u području istraživanja okoliša, znanstveni rad pod naslovom 'Identification of P-glycoprotein Inhibitors in Contaminated Freshwater Sediments'.
Ključna tema rada je identifikacija inhibitora P-glikoproteina u kompleksnim uzorcima zagađenog sedimenta. P-glikoprotein je transmembranski protein koji iz stanice nespecifično izbacuje niz strukturno-kemijski različitih tipova ksenobiotika, čineći tako iznimno važan, temeljni dio staničnog detoksikacijskog sustava vodenih organizama. Inhibicija transportne aktivnosti ovog proteina dovodi do povećane akumulacije i posljedično toksičnog učinka drugih ksenobiotika, koji bi u optimalnim okolnostima bili izbacivani iz stanice i organizma posredstvom P-glikoproteina. Sustavna istraživanja provedena u Laboratoriju za molekularnu ekotoksikologiju u proteklom desetljeću te niz studija drugih istraživačkih grupa u svijetu pokazali su da brojna zagađivala imaju visok inhibitorni učinak na P-glikoprotein vodenih organizama. Stoga određivanje identiteta i koncentracije ovih inhibitora u zagađenim okolišnim uzorcima ima iznimno važnu ulogu za sveobuhvatnu procjenu okolišnog rizika.
Identifikacija tvari koje u složenim okolišnim uzorcima dovode do specifičnog toksičnog učinka izuzetno je zahtijevan proces jer se u pravilu radi o uzorcima koji sadržavaju tisuće različitih kemijskih spojeva. Najbolji rješenje koje za ovaj problem trenutno nudi suvremena znanost o okolišu je pristup poznat nazivom'analize usmjerene učincima' (engl.Effects-Directed Analysis;EDA). EDA pristup uključuje kompleksnu preparativnu frakcionaciju okolišnih ekstrakata te analizu prikupljenih frakcija kombinacijom specifičnih bioloških metoda i naprednih analitičko kemijskih tehnika. Pri tom posebno kritičan korak predstavlja identifikacija nepoznatih sastojaka prisutnih u uzorku uz pomoć vezanih sustava plinska kromatografija-spektrometrija masa (GC/MS) i tekućinska kromatografija-spektrometrija masa visoke rezolucije (LC/HRMS). Primjenom ovog pristupa moguće je u složenom okolišnom uzorku, koji u pravilu sadrži brojna kemijska onečišćenja, doći do biološki aktivnih frakcija koje sadržavaju znatno manji broj potencijalno toksičnih komponenti, te u konačnici identificirati samo jedan ili nekoliko kemijskih entiteta odgovornih za ciljani biološki učinak.
Strateški odabranim aktivnostima usmjerenim na izravniju suradnju između okolišnih toksikologa i kemičara, znanstvenici ZIMO uspjeli su u zadnjih 5 god. u okviru nekoliko međunarodnih projektnih inicijativa (EU FP6 i FP7, NATO) nabaviti potrebnu vrlo složenu analitičku opremu i metodološki u potpunosti ovladati EDA pristupom. Na taj način Institut Ruđer Bošković ušao je među uistinu malobrojne europske znanstvene ustanove koje su osposobljene za primjenu EDA pristupa za prioritizaciju organskih zagađivala.
U ovom su istraživanju znanstvenici ZIMO pokazali da sedimenti potoka Gorjak, koji je desetljećima služio kao recipijent opterećenih otpadnih voda iz pogona farmaceutske industrije i proizvodnje pekarskog kvasca, sadržavaju izuzetno visok potencijal za inhibiciju ribljeg P-glikoproteina. Štoviše, dosljednom primjenom EDA pristupa dokazali su da opaženom inhibitornom učinku znatno doprinose neionske površinske aktivne tvari koje se često se koriste u farmaceutskoj industriji. Iako se površinski aktivne tvari u načelu tradicionalno smatraju slabo ili umjereno toksičnima, ova nova saznanja o neizravnom toksičnom učinku neionskih tenzida putem inhibicije P-glikoproteina ukazuju na potrebu za preispitivanjem ekološkog rizika za ovu kategoriju sveprisutnih okolišnih zagađivala.
Važno je naglasiti da je ovo istraživanje u potpunosti obavljeno na Institutu Ruđer Bošković, izravnom suradnjom brojnih mladih i seniornih znanstvenika oba suradnička laboratorija, uz prvo autorstvo kolege Roka Žaje koji je se trenutno nalazi na postdoktorksom usavršavanju na Sveučilištu u Manchesteru, UK.