Мартинюк В. В. Біохімічні механізми впливу мікропластику на організм двостулкового молюска Unio tumidus поокремо та за комбінованої дії

Дисертаційна робота присвячена дослідженню біохімічних реакцій прісноводного молюска перлівниці Unio tumidus (Philipson et al., 1788) на дію мікропластика водного середовища залежно від розміру частинок окремо та у поєднанні з іншими несприятливими чинниками хімічного та екологічного походження. У І-й експериментальній серії ми оцінювали акумулятивну здатність перлівниці з щодо мікропластику (МР) розміром частинок 0,1-0,5 мм, 1 мг/л протягом 14 діб. II серія – порівнювали реакцію молюсків з двох популяцій– референтної (Pr) та антропогенно навантаженої (Ct) – на вплив МР 1 мг/л, ібупрофену (IBU, 8 мкг/л) окремо та їх суміші (Mіх). ІІІ серія - перлівницю піддавали впливу МР 2 мкм, 1 мг/л, саліноміцину (Sal, 6 мкг/л) окремо та у суміші за температурних режимів 18℃ (Mix) та 25℃ (MixT). З’ясовано, що перлівниця володіє високою здатністю акумулювати МР із середовища максимально на 8-10 доби інкубації. Порівняння контрольних груп з двох популяцій виявило відмінність між популяціями за вмістом металотіонеїну, цинку, та показників антиоксидантного статусу та апоптозу. Відзначено відмінність у діапазоні відповіді та, навіть, протилежні реакції на вплив одного і того ж чинника у молюсків залежно від популяції. У суміші МР 0,1-0,5 мм з ібупрофеном вплив останнього був визначальним. За впливу МР металотіонеїни забезпечували резерв цинку у тканині. У всіх експериментальних групах зменшувалось співвідношенням вмісту Zn/Cu у тканині. За впливу чинників у молюсків Pr-популяції відзначено пригнічення ензимів антиоксидантного захисту, зростання рівню та редокс-статусу глутатіону та посилене утворення продуктів окисного ушекодження, тоді як у Ct-популяції – протилежні зміни. Співвідношення NAD + /NADH було удвічі вищим у Ct-популяції. У обох популяціях дія чинників викликала його зменшення. Популяційні особливості були виявлені і при визначенні активності показників апоптозу і лізосомальної функціональності з вищими значеннями у Ct-популяції. Ібупрофен окремо та у суміші у Pr-групах зменшував каспазну-3 активність, тоді як саліноміцин активував її. Теплова дія нівелювала цей ефект ксенобіотиків. Спостерігали активацію лізосомального катепсину Д та посилення його виходу з лізосом, причому за впливу MP 2 мкм окремо та у поєднанні відзначено узгоджену активацію цитоплазматичного та лізосомального шляхів апоптозу/аутофагії. Відтак, нами було встановлено, що преадаптація молюсків до впливу несприятливих чинників середовища в антропогенно навантаженій місцевості визначає реакції на вплив МP окремо та спільно з фармацевтиками. Теплова дія нівелює реакції організму на вплив ксенобіотиків. Доведено, що токсичність МР зростає із зменшенням його розміру. За спільного впливу МР та фармацевтиків проявлявся синергічний ефект. Запропоновано простий у виконанні метод визначення акумуляції MP у м’яких тканинах молюска та використання показників співвідношення NAD + /NADH та Zn/Cu для оцінки реакції організму молюска на пошкоджуючий вплив довкілля. Ключові слова: акумуляція, металотіонеїни, цинк, купрум, тіолвмісні сполуки, апоптоз, синергічний ефект, цитотоксичність, окисний стрес, карбоніли протеїнів, редокс система, гідробіонти, адаптація, забруднення.