Uticaj magnetnih polja i drugih sredinskih stresora na fiziološke odgovore i ponašanje različitih vrsta #173027


Potprojekat: Neurofiziološki i bihejvioralni odgovori različitih vrsta na spoljašnja magnetna polja

Istraživanja su usmerena ka promenama na nivou neuro-endokrinog sistema kod insekata, puža i sisara nakon izlaganja konstantnim i promenljivim magnetnim poljima. Ispitivane su elektrofiziološke promene in vitro i in vivo, histološke i biohemijske analize (parametri oksidativnog stresa; koncentracija nukleotida; metabolizam gasova; aktivnost enzima i receptora), promene u razviću i ponašanju kod izabranih model sistema. Ovi rezultati doprinose razumevanju mehanizama magnetorecepcije kod evolutivno udaljenih vrsta i razjašnjenju da li je biološki odgovor u prisustvu magnetnih polja kao ekofiziološkog faktora jedinstven ili specifičan za vrstu.

Potprojekat: Odgovori fitofagnih štetnih insekata na sredinske stresore

Ispitivana je i plastičnost odgovora insekata (L. dispar, T. molitor) na sredinske stresore i mehanizmi njihovih adaptacija. Praćeni su efekti magnetnih polja, hemijskih stresora (kadmijum; alelohemikalije biljaka-taninska kiselina, kvercetin; nutritivna deficijencija) i visoke temperature (~35°C) na osobine životne istorije (preživljavanje, razviće, rast) i fiziološke parametre (neuroendokrini odgovori; digestivna reorganizacija; proteini stresa – Hsp, antioksidativni i detoksifikacioni enzimi). Ovi rezultati doprinose utvrđivanju mehanizama adaptacija insekata na različite stresore i fizioloških parametara koji se mogu koristiti kao biomarkeri sredinskih promena.

Reakcija fitofagnih štetnih insekata na sredinske promene nije pasivna i ovi insekti odgovaraju na stres kroz neurohormonski posredovane fiziološke promene i kompenzatorne mehanizme koji učestvuju u održanju homeostaze i omogućavaju prevazilaženje štetnih efekata stresora. U okviru potprojekta (rukovodilac dr Vesna Perić-Mataruga) ispitivali bi se mehanizmi adaptacija i uloga fiziološke i bihejvioralne plastičnosti u toleranciji i rezistentnosti na stres kod fitofagnih štetnih insekata kao što su Lymantria dispar, T. molitor i drugi. Većina rezultata bi se odnosila na efekte kod L. dispar poreklom iz prirodnih populacija koje su u različitoj meri adaptirane na sredinski stres. Populacije bi bile poreklom iz hrastove šume (Quercus sp.- povoljna biljka hraniteljka), bagremove šume (Robinia pseudoacacia - nepovoljna biljka hraniteljka) i iz zone industrijskog zagađenja.

Sredinske promene kao generator stresa, prvo stimulišu promene na nivou neuro-endokrinog sistema (sinteza stres protektivnih hormona), a zatim dovode do hormonski posredovanih promena ponašanja, fizioloških i metaboličkih procesa, u cilju kompenzacije štetnih efekata stresora. Zavisno od intenziteta stresa i njegovog trajanja, adaptivne promene u konzumaciji i iskoristljivosti hrane, varenju, apsorpciji, antioksidativnoj odbrani i detoksifikaciji mogu kompenzovati njegov štetni efekat. Povećanje energetskih potreba koje prate stresne reakcije insekata vodi preusmeravanju resursa ka energetskom metabolizmu i indukciji mehanizama zaštite od stresa što dovodi do promena osobina životne istorije i adaptivne vrednosti.

Kod pomenutih fitofagnih insekata, ispitivali bi se akutni i hronični efekti različitih stresora: 1. konstantna i promenljiva (ENF) magnetna polja; 2. hemijski stresori (polutant – kadmijum; odbrambene alelohemikalije biljaka domaćina- taninska kiselina, kvercetin; nutritivna deficijencija); 3. visoka temperatura (~35°C) i visoka temperatura (~35°C) u interakciji sa nutritivnom deficijencijom.

Pored osobina životne istorije (preživljavanje, razviće, rast), pratili bi se i sledeći fiziološki parametri: 1. neuroendokrini odgovori tj. aktivnost protocerebralnih neurosekretornih neurona (sinteza biogenih amina i protorakotropnih - PTTH neurohormona koji učestvuju u regulaciji energetskog metabolizma) – monoklonska antitela su dobijena od prof. dr. Akira Micoguši, Nagoja Univerzitet, Japan; 2. odgovori na nivou digestivnog sistema: specifične aktivnosti i prisustvo molekularnih izoformi digestivnih enzima (ukupnih proteaza, tripsina, aminopeptidaze, lipaze, fosfataza, karbohidraza, amilaze), histopatološke promene tkiva creva; uticaj hormona grelina na aktivnost digestivnih enzima i detekcija mesta sinteze hormona sličnog-grelinu u tkivu creva; 3. sinteza proteina stresa: antioksidativnih enzima (aktivnost superoksid dismutaze - SOD, katalaze - CAT, glutation reduktaze - GR, askorbat peroksidaze - APX), glutationa - GSH, detoksifikacionih enzima (esteraza, glutation S transferaza - GST), „heat shock" proteina (Hsp 70, Hsp 90).