Nowe spojrzenie na zagrożenie powodowane przez toksyny morskie
W przeszłości Europa dobrze radziła sobie z ograniczaniem ryzyka zatrucia ludzi spowodowanego szkodliwymi zakwitami glonów i wydzielanymi przez nie toksynami morskimi. Postępująca zmiana klimatu stanowi jednak źródło nowego zagrożenia. „Nowe toksyny morskie, takie jak tetrodotoksyny, palitoksyny i ciguatoksyny, stanowią niespotykane dotychczas zagrożenie”, mówi Vitor Vasconcelos, wykładowca Uniwersytetu w Porto i dyrektor Interdyscyplinarnego Ośrodka Badań Morskich i Środowiskowych (CIIMAR). Te nieuregulowane i w dużej mierze niemonitorowane nowe toksyny stanowią rosnące zagrożenie dla zdrowia i bezpieczeństwa ludzi. Nie jest to jednocześnie zagrożenie teoretyczne – w Europie odnotowano już kilka przypadków zatrucia ludzi tymi nowymi toksynami. To właśnie te zatrucia skłoniły badacza i jego współpracowników do rozpoczęcia finansowanego przez Unię Europejską projektu EMERTOX. „Naszym celem jest analizowanie aktualnej sytuacji dotyczącej nowych toksyn morskich i organizmów je wytwarzających, opracowywanie nowych podejść do oceny ich występowania oraz prognozowanie możliwych przyszłych scenariuszy związanych z globalnym ociepleniem”, wyjaśnia.
Nowe sposoby gromadzenia próbek i analiz toksyn morskich
Aby osiągnąć ten cel, zespół projektu EMERTOX opracował kompleksową i zrównoważoną sieć ekspertów zajmujących się toksynami wydzielanymi przez glony i wykrywaniem organizmów je wytwarzających. Projekt, który otrzymał wsparcie w ramach działania „Maria Skłodowska-Curie”, był realizowany w ośmiu krajach graniczących z Morzem Śródziemnym lub północnym Oceanem Atlantyckim. „Dzięki współpracy zarówno z władzami krajowymi, jak i organizacjami na szczeblu europejskim, sieć miała na celu ocenę i zarządzanie ryzykiem związanym z nowymi toksynami i gatunkami, które je wytwarzają”, dodaje Vasconcelos. Działania w ramach sieci były oparte na innowacyjnych nowych podejściach do pobierania próbek i analizowania organizmów wytwarzających toksyny, wypracowane w ramach projektu. Jedno z nich obejmowało pasywne systemy pobierania próbek bentosowych bruzdnic i nowych toksyn. Badacze opracowali testy biologiczne oparte na wykrywaniu optycznym przy pomocy biosensorów, optycznym rezonansie plazmonów powierzchniowych (SPR) i polaryzacji fluorescencji. Rozwinęli także testy immunochemiczne i nanobioczujniki pozwalające na wykrywanie i określanie ilości nowych toksyn. „Wyjątkowość tych podejść opiera się na wykorzystaniu metod chemicznych i biologicznych, w tym testów immunologicznych oraz czujników”, zauważa Vasconcelos.
Prognozowanie gradacji toksycznych organizmów
Korzystając z zebranych danych, w ramach projektu badacze opracowali różne modele w celu określenia przyszłych dróg rozprzestrzeniania się różnych nowych toksyn. „W ramach tych prac znacząco poszerzyliśmy naszą wiedzę na temat występowania gatunków zdolnych do wytwarzania toksyn na wodach północnego Atlantyku i Morza Śródziemnego", zauważa Vasconcelos. Na przykład setki szczepów sinic i bruzdnic znajdujących się w kolekcjach kultur partnerów projektu – ośrodków CIIMAR i IFREMER – będą stanowiły bardzo ważny zasób do badania występowania nowych gatunków wytwarzających toksyny. „W wyniku naszych prac w nadchodzących latach zostaną odkryte nowe gatunki i toksyny, które zostaną wykorzystane do badań laboratoryjnych związanych z analizą wpływu zmiany klimatu profil i częstość występowania tych toksyn", podsumowuje Vasconcelos. Nawet po zakończeniu prac w ramach projektu EMERTOX współpraca między partnerami i doktorantami trwa nadal, a wielu z nich realizuje dalsze inicjatywy badawcze za pośrednictwem programów Horyzont Europa i Interreg Ocean Atlantycki. Dzięki temu metody pobierania próbek i analizy toksyn opracowane w ramach projektu będą dalej stosowane na całym świecie.
Słowa kluczowe
EMERTOX, toksyny morskie, Morze Śródziemne, Północny Atlantyk, zakwity glonów, zmiana klimatu, nowe toksyny morskie, Horyzont Europa, Interreg Ocean Atlantycki
