Combined approaches for evalution of sediment toxicity - chemical analyses, in vitro assays and in vivo biotests

Vseobecne zhorseni kvality ekosystemu sladkých vod a jejich kontaminace jsou jednim z hlavnich celosvětových problemů životniho prostředi. Řada vodnich ekosystemů zůstava silně znecistěna a představuje stale riziko jako nekontrolovaný zdroj různých druhů polutantů. Tato ekotoxikologicka studie přispiva k problematice hodnocenim reprodukcnich efektů u modelových organismů způsobených (i) syntetickými latkami, ktere mohou být uvolněny do vodniho prostředi a (ii) expozici realnými znecistěnými sedimenty. Prvni cast disertacni prace zpracovava soucasne znalosti o endokrinni toxikologii korýsů. Poznatky o hormonalni regulaci u korýsů jsou syntetizovany s ekotoxikologickými daty pro tento taxon s cilem odhalit možne efekty xenobiotik na regulaci reprodukce. Toxicita vyvolana hormonalnimi změnami je dale hodnocena v modelove laboratorni studii. Nase výsledky ukazuji, jak jsou ovlivňovany zakladni i nově popsane parametry reprodukce u Dapnia magna v průběhu subchronicke a chronicke expozice ctyřem modelovým endokrinnim disruptorům – vinklozolinu, flutamidu, ketokonazolu a dikofolu. Podstatna cast disertacni prace je zaměřena na popis negativnich efektů způsobených expozici kontaminovanými sedimenty. Experimenty sestavaly z komplexniho hodnoceni, ktere zahrnuje chemicke analýzy, in vitro biotesty a laboratorni expozice in vivo. Nadrž Pilňok (Ostravsko-Karvinský region, Ceska republika) byla vybrana jako modelova kontaminovana lokalita, na ktere se vyskytuje přirozena populace raka bahenniho Pontastacus leptodactylus se zvýseným procentem jedinců vykazujicich intersex. Toxicita sedimentů byla srovnana s efekty, ktere vykazovaly dalsi tři sedimenty různeho typu a stupně znecistěni, sbirane na tocich a nadržich v Ceske republice a v Německu. Použitými in vitro testy byla vyhodnocena schopnost organických extraktů (připravených z těchto sedimentů) vyvolat specifickou toxicitu. Nejsilnějsi efekty byly prokazany u organickeho extraktu připraveneho ze sedimentů odebraných z nadrže Pilňok, kdy extrakty vykazovaly významnou dioxinovou aktivitu, estrogenitu i antiandrogenitu. Dale byla hodnocena schopnost organických extraktů modulovat expresi několika genů kodujicich enzymy významne ve steroidogenezi a tim schopnost ovlivnit metabolismus steroidnich hormonů. V dalsi casti věnovane laboratornim in vivo experimentům s přirodnimi sedimenty byly sledovany změny parametrů reprodukce u dvou vodnich bezobratlých (u předožabreho plže pisecnika novozelandskeho Potamopyrgus antipodarum a u korýse blesivce potocniho Gammarus fossarum). Posun v reprodukcnim cyklu samic, zvětseni pozdně vitellogennich oocytů a vyssi podil atretických oocytů v ovariich byly významne fyziologicke změny zaznamenane u samic b. potocniho vystavených ucinkům sedimentů z nadrže Pilňok. Obdobne změny byly nalezeny take u plodnosti plže p. novozelandskeho. Dalsi fysiologicke a histopatologicke změny zjistěne u obou modelových organismů svědci o naruseni reprodukcni schopnosti obou druhů v důsledku expozice sedimentem z nadrže Pilňok v miře, ktera může vest k važným negativnim vlivům až na uroveň populace. Nase studie jako celek doklada nutnost komplexniho přistupu k hodnoceni toxicity heterogennich environmentalnich vzorků (jakými jsou např. sedimenty) a předklada vhodnou kombinaci in vitro a in vivo biologických testů pro takovato hodnoceni.