Toxické látky [[w:Sinice|sinic]] a řas jsou celosvětovým problémem, ale v ČR je jim zatím věnována jen malá pozornost. Zahraniční epidemiologické i naše laboratorní studie prokázaly teratogenní vliv cyanotoxinů, hepatotoxické, embryotoxické, imunotoxické, neurotoxické, dermatotoxické a další efekty cyanotoxinů na zdraví obyvatel a vodních organismů<ref>Maršálek, B.: Rozdělení cyanotoxinů - legislativa. Cyanobakterie, sborník semináře, Brno, 2004</ref>. Toxiny sinic jsou látky [[w:Sekundární metabolismus|sekundárního metabolismu]]. Srovnáme-li je s ostatními přírodními toxiny, jsou toxičtější než toxiny vyšších rostlin a hub, avšak jsou méně toxické než [[w:bakteriální toxiny|bakteriální toxiny]]<ref>Základní informace z oblasti toxikologie toxikon.cz [online]. Dostupné z WWW: http://www.biotox.cz/toxikon/sinice/toxiny.php</ref>.
Výskyt sinic ve vodních nádržích, vodní květ
[http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice Cyanobakterie] jsou přirozenou součástí vodních nádrží, které zahrnují zdroje využívané člověkem jako [http://cs.wikipedia.org/wiki/Pitn%C3%A1_voda pitnou vodu], [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vodu] k praní, napájení dobytka, [http://cs.wikipedia.org/wiki/Zavla%C5%BEov%C3%A1n%C3%AD zavlažování] a rekreaci. Tyto funkce mohou být nepříznivě ovlivněny, pokud populace [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic] překročí limit, který souvisí s [http://cs.wikipedia.org/wiki/Biomasa biomasou], zákalem, zápachem, chutí a v neposlední řadě s cyanotoxiny. [http://cs.wikipedia.org/wiki/Eutrofizace Eutrofizace] je obecně známá jako primární příčina růstu [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice cyanobakterií], který vede až k nežádoucím účinkům. Dalšími faktory jsou potom období sucha, odčerpání [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vody] a snížení rychlosti [http://cs.wikipedia.org/wiki/Vodn%C3%AD_tok vodního toku).<sup>[8]</sup>
Některé [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinice] mají schopnost vystoupat ke hladině a hromadit se zde v podobě zelené kaše nebo drobných, až několik milimetrů velkých částeček (někdy se podobají drobnému jehličí, jindy připomínají zelenou krupici). Takovému nahromadění [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic] u hladiny se říká vodní květ [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic]. Nejčastěji se vodní květy [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic] vyskytují koncem léta (v srpnu nebo první polovině září). V posledních letech (zejména na některých lokalitách) dochází k masovému rozvoji [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice cyanobakterií] již v průběhu června.<sup>[9]</sup>
Klimatické změny vedou ke zvýšení koncentrace, trvání a geografického rozsahu vodního květu [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic], který zahrnuje toxigenní druhy.
Blížící se stav dominantního vlivu [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic] je rozpoznatelný z chemie vody, např. poměru N:P a hydrologických a klimatických dat.
Příznaky přítomnosti zvýšeného a nadměrného vodního květu [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic] mohou být zjevné - např. jde o nárůst biomasy [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic], snížení [http://www.enviwiki.cz/wiki/Biodiverzita biodiverzity] ve vodní nádrži, alkalizace, deoxygenace a vysoké koncentrace [http://cs.wikipedia.org/wiki/%C4%8Cpavek čpavku] během rozkladu vodního květu.<sup>[8]</sup>
Limit mikrocystinu LR pro pitnou vodu
Světová zdravotnická organizace (WHO) přijala prozatímní mezní hodnotu 1 μg/l pro mikrocystin LR v [http://cs.wikipedia.org/wiki/Pitn%C3%A1_voda pitné vodě], jeden z nejběžněji působících toxických cyanotoxinů, které jsou známy.<sup>[10]</sup>
Uznávané členění cyanotoxinů
Cyanotoxiny se v současné době člení
## [http://cs.wikipedia.org/wiki/Alkaloidy alkaloidy]
## cyklické a lineární [http://cs.wikipedia.org/wiki/Peptidy peptidy]
# dle biologické aktivity (metod biodetekce)
Další uznávané členění cyanotoxinů dle metod biodetekce - konkrétně dle mechanismů účinku toxinů rozeznává nejdůležitější toxické metabolity [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic]:
* imunotoxiny a imunomodulanty
* cytotoxiny, lipopolysacharidy
Zdroje a vstupy cyanotoxinů do lidského organismu
V principu rozeznáváme tyto zdroje a vstupy toxinů:
* [http://cs.wikipedia.org/wiki/Pitn%C3%A1_voda pitnou vodu]
* potravou - ryby z nádrží s vodním květem [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic], tzv. zdravotní doplňky - ''Spirulina'' z nekontrolované produkce, apod.
* při rekreaci a sportu - plavání, windsurfing, vodní lyže, atd.
* [http://cs.wikipedia.org/wiki/Respirace respirací] [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vodního] [http://cs.wikipedia.org/wiki/Aerosol aerosolu] z městských kašen s masovým výskytem [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice cyanobakterií], především pikocyanobakterií
Byly izolovány ze zástupců rodů [http://cs.wikipedia.org/wiki/Plankton planktonních], [http://cs.wikipedia.org/wiki/Bentos bentických] i půdních [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic] rodů ''Anabaena, Microcystis, Oscillatoria (Planktothrix), Nostoc, Anabaenopsis, Hapalosiphon'', aj. Jedná se o cyklické [http://cs.wikipedia.org/wiki/Peptidy heptapeptidy]. Je známo přes 60 strukturních variant s molekulovou hmotností 909 - 1115. Ačkoli mnoho [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice cyanobakterií] produkuje souběžně několik mikrocystinů, v určitém kmenu obvykle dominují jen jedna nebo dvě strukturní varianty. Většina mykrocystinů je poměrně [[hydrofilní]], ve [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vodě] dobře rozpustná a netěkavá. Mykrocystiny jsou velmi stabilní, odolné vůči chemické [http://cs.wikipedia.org/wiki/Hydrol%C3%BDza hydrolýze] i mnoha [[peptidázám]]. Jsou ale odbourávány řadou [http://cs.wikipedia.org/wiki/Bakt%C3%A9rie baktérií], vyskytujících se běžně ve [http://cs.wikipedia.org/wiki/Voda vodách].<sup>[2]</sup> Mikrocystiny můžeme považovat za tradiční toxiny [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic], ačkoliv jejich účinky, toxikokinetika a environmentální osud nebyly dosud uspokojivě prostudovány. Identifikována také doposud nebyla jejich přirozená biologická funkce, což je vzhledem k množství, které [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinice] syntetizují - až 1% sušiny - stále velmi zajímavá otázka.<sup>[5]</sup> Mikrocystiny se chemicky váží na proteinfosfatázy 1 a 2A. Primárně jsou postiženy [http://cs.wikipedia.org/wiki/Hepatocyt jaterní buňky], které aktivně přijímají mikrocystiny z krevního oběhu prostřednictvím transportního systému pro [http://cs.wikipedia.org/wiki/%C5%BDlu%C4%8Dov%C3%A9_kyseliny žlučové kyseliny]. Za biologickou aktivitu mikrocystinů je odpovědná část molekuly Adda - [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kyselina_glutamov%C3%A1 glutamová kyselina]. Odštěpením Adda, změnou její optické konfigurace nebo acylací [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kyselina_glutamov%C3%A1 glutamátu] dochází ke ztrátě [[biologické aktivity]]. Lineární mikrocystiny jsou zhruba stokrát méně toxické než odpovídající cyklické sloučeniny.<sup>[2]</sup>
Jedná se o cyklický [http://cs.wikipedia.org/wiki/Peptidy peptid] ze [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinice] ''Nodularia spumigena''.<sup>[6]</sup> Aktivní inhibitor eukaryotních proteinfosfatáz 1 a 2A.<sup>[3]</sup> Iniciálním poškozením je strukturní dezorganizace jater, nekróza [http://cs.wikipedia.org/wiki/Hepatocyt hepatocytů]a rozšiřující se krvácení. [http://cs.wikipedia.org/wiki/Hepatocyt Hepatocyty] vykazují strukturní deformaci. Mechanismus působení na buněčné úrovni je shodný s mikrocystinem - specifická inhibice fosfatáz 1 a 2A dosahuje až dvojnásobné intenzity. Je potvrzena také prokarcinogenní aktivita.<sup>[6]</sup>
Toxin má charakter [http://cs.wikipedia.org/wiki/Alkaloidy alkaloidu]. Je silným depolarizujícím agens na nervosvalové ploténce, agonista nACha-receptorů. Je vysoce toxický při i.p. podání. Zdrojem látky je především ''Anabaena''<sup>[6]</sup>, dále ''Oscillatoria, Aphanizomenon, Mycrocystis, Cylindrospermum''<sup>[2]</sup>. Klinické symptomy otravy u myší se dostavují po velmi krátké době latence (2 min) jako namáhavé dýchání, progresivní [http://cs.wikipedia.org/wiki/Paral%C3%BDza paralýza] končetin, břišní dýchání, silné křeče, smrt zástavou dechu během 15 min. Podobné projevy intoxikace byly pozorovány i u větších zvířat.<sup>[6]</sup>
Jde o [http://cs.wikipedia.org/wiki/Purin purinový] derivát<sup>[6]</sup>, guanidinový alkaloid<sup>[2]</sup> neurotoxin<sup>[6]</sup>. Toxiny saxinového typu způsobují relaxaci hladké svaloviny cév, pokles akčního potenciálu [http://cs.wikipedia.org/wiki/Srde%C4%8Dn%C3%AD_sval srdečního svalu]. Jsou schopny blokovat a snižovat vstup sodíku do buňky, čímž brzdí přenos vzruchů na [http://cs.wikipedia.org/wiki/Nervov%C3%A1_bu%C5%88ka nervových buňkách].<sup>[6]</sup> Cylindrospermopsin je schopen inhibovat [http://cs.wikipedia.org/wiki/Proteosynt%C3%A9za proteosyntézu] a syntézu [http://cs.wikipedia.org/wiki/Glutathion glutathionu].<sup>[2]</sup> Klinickým symptomem otravy hospodářských zvířat je porucha motorické koordinace následovaná poléhavostí, neschopností udržet se na končetinách a smrtí zástavou dechu. U člověka nastupují první symptomy velmi rychle (30-200 min od požití toxické látky).<sup>[6]</sup> Hlavními producenty jsou ''Cylindrospermopsis raciborskii, Umezaika natans, Aphanizomenon ovalisporium''<sup>[2]</sup>, ''Anabaena circinalis''<sup>[6]</sup>.
Jsou to vysoce toxické [http://cs.wikipedia.org/wiki/Alkaloidy alkaloidy], jejichž působení nebylo dosud dobře popsáno. Původně byly prokazovány pouze v [http://cs.wikipedia.org/wiki/Tropy tropických oblastech] (např. Austrálie), nicméně nové studie ukazují jejich výskyt i v Evropě (včetně např. Maďarska nebo Německa). Mohou být produkovány jak expanzivními druhy [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinic] (domácí v [http://cs.wikipedia.org/wiki/Tropy tropických] a subtropických oblastech, např. ''Cylindrospermopsis raciborskii''), tak i druhy běžnými v našich podmínkách - ''Aphanizomenon'' sp.<sup>[5]</sup>
Toxin je produkován [http://cs.wikipedia.org/wiki/Sinice sinicemi] ''Lyngbya'', ''Oscillatoria a Schizotrix''. Mechanismus účinku spočívá v aktivaci [http://cs.wikipedia.org/wiki/Kin%C3%A1za proteinkinázy C]. Vykazuje dermatotoxicitu a nádorově promoční aktivitu.<sup>[2]</sup>
Jedná se o indolový [http://cs.wikipedia.org/wiki/Alkaloidy alkaloid] produkovaný sinicí ''Lyngbya majuscula''. Toxin je vysoce zánětlivý, způsobuje puchýře a dermatitidy. Je také výrazným nádorovým promotorem - spouští proteinkinázu C.<sup>[4]</sup>
1.↑ Maršálek, B.: Rozdělení cyanotoxinů - legislativa. Cyanobakterie, sborník semináře, Brno, 2004
2.↑ Bláha, L., Maršálek, B., Babica, P.: Mechanismy toxicity cyanotoxinů a jejich vliv na zdraví obyvatel a vodní ekosystémy. Cyanobakterie, sborník semináře, Brno, 2004
3.↑ Základní informace z oblasti toxikologie toxikon.cz [online]. Dostupné z WWW: http://www.biotox.cz/toxikon/sinice/toxiny.php
4.↑ Informace z webserveru výzkumu cyanobakterií. www-cyanosite.bio.purdue.edu [online]. Dostupné z WWW: http://www-cyanosite.bio.purdue.edu/cyanotox/toxins/lyngbyatoxin.html.
5.↑ Bláha, L.: "Tradiční" a "nové" cyanotoxiny ve vodách ČR. Cyanobakterie, sborník semináře, Brno, 2004
6.↑ Hrdina, V.: Přírodní toxiny a jedy. Karolinum, Praha, 2004
7.↑ Maršálek, B.: Možnosti odstraňování cyanotoxinů vodárenskými technologiemi. Cyanobakterie, sborník semináře, Brno, 2004
8.↑ Codd, G. A.: Cyanobacterial blooms and cyanotoxins: prodromes, syndromes, remedies and costs, University of Dundee, Scotland UK. Cyanobacterial water blooms: effects, consequens and management, Book of abstract, Brno, 2006.
9.↑ Pumann, P.: Sinice a koupání v přírodě. szu.cz [online]. Dostupné z WWW: http://www.szu.cz/tema/zivotni-prostredi/koupani-ve-volne-prirode/sinice-a-koupani-v-prirode
10.↑ Metcalf, J. C.: Instrumental methods for the detection of cyanotoxins, University of Dundee, U.K. Cyanobacterial water blooms: effects, consequens and management, Book of abstract, Brno, 2006.
[http://www.szu.cz/tema/zivotni-prostredi/koupani-ve-volne-prirode/hodnoceni-jakosti-vody-popis-ukazatelu?highlightWords=vodn%C3%AD+kv%C4%9Bt Hodnocení jakosti vody - popis ukazatelů] na stránkách Státního zdravotního ústavu
[http://www.szu.cz/centrum-hygieny-zivotniho-prostredi/interaktivni-klic-k-urcovani-vodnich-kvetu?highlightWords=sinice Interaktivní klíč k určování vodních květů] na stránkách Státního zdravotního ústavu
[http://www.who.cz/ WHO] Světová zdravotnická organizace
Maršálek, B.: Rozdělení cyanotoxinů - legislativa. Cyanobakterie, sborník semináře, Brno, 2004
Bláha, L., Maršálek, B., Babica, P.: Mechanismy toxicity cyanotoxinů a jejich vliv na zdraví obyvatel a vodní ekosystémy. Cyanobakterie, sborník semináře, Brno, 2004
Bláha, L.: "Tradiční" a "nové" cyanotoxiny ve vodách ČR. Cyanobakterie, sborník semináře, Brno, 2004
Hrdina, V.: Přírodní toxiny a jedy. Karolinum, Praha, 2004