Neue Erkenntnisse über das von neuartigen marinen Toxinen ausgehende Risiko
In der Vergangenheit hat Europa bereits gute Arbeit geleistet, um das Risiko zu verringern, dass Menschen durch schädliche Algenblüten und ähnliche marine Toxine vergiftet werden. Aufgrund des Klimawandels zeichnen sich nun jedoch neue Bedrohungen ab. „Neuartige Meeresgifte wie Tetrodotoxine, Palytoxine und Ciguatoxine stellen eine ganz andere Art von Bedrohung dar“, sagt Vitor Vasconcelos, Professor an der Universität Porto und Direktor des Interdisziplinären Zentrums für Meeres- und Umweltforschung (CIIMAR). Diese neuartigen, nicht regulierten und weitgehend unüberwachten marinen Toxine stellen ein zunehmendes Risiko für die menschliche Gesundheit und Sicherheit dar. Tatsächlich mussten in Europa bereits mehrere Vergiftungen von Menschen durch diese neu auftauchenden Toxine festgestellt werden. Diese Vergiftungen veranlassten Vasconcelos und sein Team, das EU-finanzierte Projekt EMERTOX ins Leben zu rufen. „Unser Ziel ist es, die aktuelle Situation bei neu auftretenden marinen Toxinen und den sie erzeugenden Organismen vorherzusagen, neue Ansätze zur Bewertung ihres Vorkommens zu entwickeln und mögliche zukünftige Szenarien im Rahmen der globalen Erwärmung zu prognostizieren“, erklärt er.
Neue Wege zur Probenahme und Analyse neuartiger mariner Toxine
Um dieses Ziel zu erreichen, hat das EMERTOX-Team ein robustes und nachhaltiges Netzwerk von Fachleuten geschaffen, das auf den Gebieten der marinen Algentoxine und des Nachweises der diese Toxine produzieren Organismen kompetent ist. Das Projektteam, das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützt wurde, arbeitete in acht Ländern, die entweder an das Mittelmeer oder den Nordatlantischen Ozean angrenzen. „In Zusammenarbeit mit den nationalen und europäischen Behörden wird dieses Netzwerk die Risiken im Zusammenhang mit neuartigen Toxinen und den sie produzierenden Arten bewerten und an Problemlösungen arbeiten“, fügt Vasconcelos hinzu. Zur Unterstützung dieses Netzes wurden projektintern innovative neue Ansätze zur Probenahme und Analyse der produzierenden Organismen und ihrer Toxine entwickelt. Ein Ansatz waren beispielsweise passive Probenahmesysteme für benthische Dinoflagellaten und weitere auftauchende Toxine. Die Forschenden entwickelten darüber hinaus biologische Assays auf der Grundlage von optischer Biosensorik, optischer Oberflächenplasmonenresonanz und Fluoreszenzpolarisation. Außerdem haben sie immunchemische Assays und Nanobiosensoren erstellt, um neuartige Toxine nachzuweisen und zu quantifizieren. „Das Einzigartige dieser Ansätze besteht darin, dass chemische und biologische Methoden einschließlich Immunassays und -sensoren zum Einsatz kommen“, hebt Vasconcelos hervor.
Vorhersage der Ausbreitung potenziell toxinbildender Organismen
Auf der Grundlage der gesammelten Daten wurden im Rahmen des Projekts verschiedene Modelle entwickelt, um beispielsweise die zukünftigen Ausbreitungswege verschiedener neuartiger Toxine abzuschätzen. „Diese Arbeit hat unser Wissen über die Verbreitung von potenziell toxinproduzierenden Arten im Nordatlantik und im Mittelmeer erheblich erweitert“, merkt Vasconcelos an. So werden beispielsweise die hundertfach vorhandenen Stämme von Cyanobakterien und Dinoflagellaten, die in den Kultursammlungen der Projektpartner CIIMAR und IFREMER hinterlegt sind, sehr wichtig für die Untersuchung der Verbreitung von Arten sein, die neuartige Toxine produzieren. „Als Ergebnis unserer Arbeit werden in den kommenden Jahren neue Arten und Toxine entdeckt werden, die für Laborexperimente zur Verfügung stehen, um die Auswirkungen des Klimawandels auf das Profil und das Auftreten dieser Toxine zu erkunden“, schließt Vasconcelos. Auch wenn das Projekt nun abgeschlossen ist, wird die Zusammenarbeit zwischen den EMERTOX-Partnern und den promovierenden Forscherinnen und Forschern fortgesetzt, wobei viele von ihnen weitere Forschungsinitiativen als Teil der Programme Horizont Europe und Interreg Atlantic Area nachverfolgen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die während des Projekts entwickelten Probenahmeverfahren und Toxinanalyseansätze rund um die Welt weiter angewendet werden.
Schlüsselbegriffe
EMERTOX, marine Toxine, Mittelmeer, Nordatlantischer Ozean, Algenblüte, Klimawandel, neuartige marine Toxine, Horizont Europe, Interreg Atlantic Area
