Sitni crvoliki nametnik koji živi skriven u crijevima pastrve u rijeci Krki, mogao bi pomoći znanstvenicima da otkriju koliko je priroda zagađena metalima. Iako na prvi pogled neugledni, nametnici kukaši imaju nevjerojatnu sposobnost »usisavanja« metala poput olova, žive ili kadmija iz svojeg okoliša kroz stijenku crijeva riba.

Zahvaljujući toj sposobnosti, vrsta Dentitruncus truttae došla je u središte pažnje znanstvenica s Instituta »Ruđer Bošković« (IRB) koje su prve u svijetu dešifrirale skup svih aktivnih gena ove vrste i među njima pronašle one koji im pomažu u vezanju metala.

Time su pojasnile kako bi ovaj organizam potencijalno mogao preživjeti visoke koncentracije toksičnih metala, a možda čak i zaštititi svog ribljeg domaćina u zagađenom okolišu.

Prvi korak

Rezultati njihovog istraživanja objavljeni su u časopisu Scientific Reports, iz Nature Portfolio grupe. Tim u kojem su dr. sc. Irena Vardić Smrzlić, dr. sc. Vlatka Filipović, dr. sc. Tatjana Mijošek Pavin i doktorandica Sara Šariri s IRB-a, proveo je prvu transkriptomsku analizu ovog nametnika.

Detaljno su, drugim riječima, proučile koje gene ova vrsta koristi prilikom izloženosti metalima. I ne samo to: analizirale su potencijalne proteinske produkte koje ti geni kodiraju, posebno one za koje se pretpostavlja da mogu vezati metale poput cinka, željeza, nikla i bakra.

Takvi proteini pomažu u obrani organizama od toksičnih tvari i stresa u okolišu, što znači da bi mogli igrati važnu ulogu i kod ovog nametnika.

– Znanstvena zajednica već dulje zna da kukaši mogu »usisati« metale iz okoliša i nakupljati ih u svojim tkivima, no mehanizam tog procesa bio je potpuna nepoznanica, pojašnjava prva autorica na radu Sara Šariri, doktorandica u Laboratoriju za biološke učinke metala Zavoda za istraživanje mora i okoliša na IRB-u. Njihov je rad, dodaje, prvi korak prema razumijevanju kako kukaši to točno rade i zašto su toliko uspješni u tome.

Znanstvenice su analizirale koje gene ovaj nametnik aktivira u okolišu gdje se bilježi povišena koncentracija metala. Identificirale su više od 1.900 proteina koji vežu metale poput cinka, željeza, nikla i bakra, te otkrile prisutnost specifičnih skupina proteina koji mogu poslužiti kao biljezi izloženosti okolišnom stresu i detoksikaciji.

Štite i ribe

– Visoka zastupljenost proteina s motivom cinkovog prsta bila je očekivana s obzirom na njihovu poznatu ulogu u regulaciji ekspresije gena, no zanimljivo je što njihova prisutnost u ovom nametniku dodatno ukazuje na složene mehanizme prilagodbe na stresne uvjete, kaže dr. sc. Irena Vardić Smrzlić, jedna od dopisnih autorica na radu iz Laboratorija za akvakulturu i patologiju akvatičkih organizama na IRB-u.

Zahvaljujući takvim genskim regulatorima, D. truttae vjerojatno može uspješno akumulirati visoke razine metala i preživjeti u okolišima koji bi za većinu drugih organizama bili smrtonosni.

Osim što uspješno unose metale, ovi nametnici time potencijalno štite i ribe domaćine u kojima žive. U ranijim su istraživanjima znanstvenice dokazale da ribe zaražene kukašima akumuliraju manje razine toksičnih metala od onih koje nisu zaražene.

Prema riječima dr. sc. Mijošek Pavin, to otvara pitanje o ulozi ovih nametnika u ekološkoj ravnoteži, ali i o mogućnostima da ih čovjek koristi kao žive senzore za mjerenje onečišćenja u slatkovodnim ekosustavima.

Genom i transkriptom objavljen je dosad za samo jednu vrstu kukaša od njih gotovo 1.300, što rezultate ovog istraživanja čini važnim iskorakom. Ovakva istraživanja otvaraju mogućnosti razvoja molekularnih alata, primjerice, testova koji mjere aktivaciju specifičnih gena nametnika u kontaminiranim vodama.

Novo zanimljivo poglavlje

– Ako kukaši ovim mehanizmima štite ribu domaćina od povišenog unosa metala, možemo li nametnike uvijek gledati samo u lošem svjetlu? Svakako smo otvorili novo zanimljivo znanstveno poglavlje, poručuje dr. sc. Vlatka Filipović, dopisna autorica na radu iz Laboratorija za biološke učinke metala.

Istraživanje je provedeno u sklopu projekta koji financira Hrvatska zaklade za znanost BIOTOXMET – »Integrirana procjena odgovora vodenih organizama na izloženost metalima: ekspresija gena, bioraspoloživost, toksičnost i biomarkeri«, koji koordinira dr. sc. Vlatka Filipović.