Рыбы могут быть высокочувствительны к антидепрессантам, попадающим в воду

Молекулярные мишени, через которые антидепрессанты действуют на мозг человека, у рыб реагируют на те же препараты при значительно меньших концентрациях, чем у людей. Это открытие учёных Токийского университета науки и Университета Кочи опубликовано в журнале Environmental Science & Technology. Результаты указывают на потенциально недооценённый экологический риск фармацевтического загрязнения водоёмов, хотя практические последствия для живых рыб ещё предстоит установить.

Как антидепрессанты попадают в воду и почему это важно

Антидепрессанты — препараты, действующие на нейромедиаторные системы мозга: серотонин, дофамин и норэпинефрин. После приёма значительная часть препарата выводится с мочой в биологически активной форме. Системы очистки сточных вод убирают фармацевтические загрязнители не полностью, и антидепрессанты обнаруживаются в реках, озёрах и прибрежных морских водах по всему миру.

Рыбы используют те же нейромедиаторы, что и люди. Это означает, что препараты, разработанные для воздействия на человеческую нейрохимию, теоретически могут влиять на физиологию и поведение рыб. Исследования действительно фиксировали изменения в поведении рыб при воздействии антидепрессантов в лаборатории. Однако до сих пор оставалось неясным, какие именно молекулярные мишени вовлечены и насколько они чувствительны.

Что исследовали и что нашли

Группа под руководством профессора Синъити Миягавы охарактеризовала транспортеры моноаминов — белки, убирающие нейромедиаторы из синаптической щели — у двух эволюционно далёких видов рыб: медаки (Oryzias latipes) и аю (Plecoglossus altivelis).

У каждого вида исследователи идентифицировали и клонировали гены транспортеров трёх нейромедиаторов: DAT (дофамин), NET (норэпинефрин) и два варианта SERT — SERTa и SERTb. Затем произвели эти белки в культуре клеток человека и протестировали их реакцию на широкий спектр антидепрессантов.

Ключевые результаты:

• SERTa у обоих видов рыб оказался значительно чувствительнее к антидепрессантам, чем SERTb;
• человеческий SERT относится к эволюционной линии SERTa, тогда как SERTb у млекопитающих отсутствует;
• рыбий SERTa реагировал на несколько антидепрессантов при более низких концентрациях, чем человеческий SERT;
• концентрации, при которых медаковый SERTa блокировался на 50% (IC50), для дулоксетина составили около 357 нг/л, для флуоксетина — около 835 нг/л.

Критически важно: эти концентрации перекрываются с уровнями, зафиксированными в наиболее загрязнённых природных водоёмах. Это значит, что молекулярное взаимодействие теоретически возможно в реальной среде — по крайней мере, при пиковом загрязнении.

Что ещё не известно и почему это важно для регуляторов

Авторы прямо указывают на ключевое ограничение: исследование проводилось на белках в культуре клеток, а не на живых рыбах. IC50 — показатель лабораторного опыта, а не токсикологический стандарт или правовой порог. Живая рыба поглощает, распределяет, метаболизирует и выводит препарат: реальная внутренняя концентрация у биомаркера может существенно отличаться от концентрации в воде. До установления реальных биологических и экологических последствий нужны полноценные экотоксикологические исследования.

Читайте также по теме: новых бактериях в организме редкого кита.

«Наша работа предоставляет жизненно важную научную основу для приоритизации конкретных фармацевтических препаратов в программах экологического мониторинга», — подчёркивает профессор Миягава.