Η ανάπτυξη των ανθρώπινων δραστηριοτήτων έχει οδηγήσει τα τελευταία χρόνια στην παραγωγή και απελευθέρωση πολλών τοξικών ουσιών στο θαλάσσιο περιβάλλον. Τα δίθυρα μαλάκια, όπως το Mytilus galloprovincialis, μπορούν να συσσωρεύουν ένα μεγάλο εύρος ρυπαντών και να αποκρίνονται με ποικίλες αλλαγές στη φυσιολογία τους, οι οποίες μπορούν να μετρηθούν ως βιοδείκτες έκθεσης ή αποτελέσματος. Το περιβαλλοντικό stress ωθεί πολλούς οργανισμούς στην αρνητική ρύθμιση της πρωτεϊνοσύνθεσης, αποθηκεύοντας ανενεργά ριβοσώματα, τα οποία επανενεργοποιούνται ταχέως όταν οι συνθήκες βελτιωθούν. Έτσι, ένας αποτελεματικός τρόπος εκτίμησης της απόκρισης των οργανισμών στο μολυσματικό stress, είναι η ανάλυση της κατάστασης ριβοσωμικής συσσώρευσης, όπως επίσης και η ικανότητα των ριβοσωμάτων για έναρξη της πρωτεϊνικής σύνθεσης, που αντανακλούν την κατάσταση της μεταφραστικής ενεργότητας.
Στην παρούσα μελέτη έγινε εκτίμηση των επιπέδων ρύπανσης του Πατραϊκού Κόλπου, καταποντίζοντας μύδια (M. galloprovincialis) σε δύο σταθμούς στον Πατραϊκό Κόλπο και μία περιοχή αναφοράς. Ο Σταθμός 1 βρίσκεται στις εκβολές του ποταμού Γλαύκου και είναι υπό την επίδραση βιομηχανικών, αγροτικών και αστικών πηγών ρύπανσης. Ο Σταθμός 2 βρίσκεται στον Άγιο Βασίλειο, παρ’ ότι δε φέρει οργανική μόλυνση, έχει αυξημένα επίπεδα βαρέων μετάλλων και κυρίως Cr. Η περιοχή αναφοράς βρίσκεται κοντά στο Γαλαξείδι και δεν επηρεάζεται από πηγές ρύπανσης. Για την εκτίμηση των επιπέδων ρύπανσης στις περιοχές αυτές, εφαρμόστηκε μία σειρά βιοδεικτών που περιλαμβάνει το περιεχόμενο μεταλλοθειονινών, τη σταθερότητα της λυσοσωμικής μεμβράνης και τη συχνότητα μικροπυρήνων. Επίσης, προσδιορίστηκε η συγκέντρωση μετάλλων στο νερό και στους ιστούς των μυδιών, όπως επίσης και το ποσοστό πολυσωμάτων και η ικανοτητα των ριβοσωμάτων για έναρξη της μετάφρασης σε κύτταρα πεπτικού αδένα. Επιπλέον, έγινε στατιστική εκτίμηση της συσχέτισης μεταξύ των επιπέδων ρύπανσης και των εξεταζόμενων βιοδεικτών.
Η ανάλυση των βιοδεικτών έδειξε οτι υπάρχει μία διαφοροποίηση στα επίπεδα ρύπανσης ανάμεσα στις διαφορετικές περιοχές του Πατραϊκού Κόλπου, με το μεγαλύτερο βαθμό ρύπανση να εντοπίζεται στο Σταθμό 1. Οι εποχιακές διακυμάνσεις που παρατηρούνται στις τιμές των βιοδεικτών μπορούν να αποδοθούν σε εξωγενείς παράγοντες, όπως τα επίπεδα της ρύπανσης και/ή σε ενδογενείς παράγοντες, όπως ο αναπαραγωγικός κύκλος των μυδιών. Η στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων έδειξε οτι υπάρχει σημαντική συσχέτιση (θετική ή αρνητική ανάλογα με το βιοδείκτη) μεταξύ των επιπέδων ρύπανσης και των βιοδεικτών. Το χαμηλότερο πολυσωμικό περιεχόμενο σε συνδυασμό με τη μειωμένη ικανότητα των ριβοσωμάτων για έναρξη της μετάφρασης που παρατηρήθηκε στο Σταθμό 1, καταδεικνύει την επίδραση του περιβαλλοντικού stress στην πρωτεϊνική σύνθεση στην περιοχή αυτή και εισηγείται τη χρήση των διαταραχών της μετάφρασης ως εργαλείο σε μελέτες βιοπαρακολούθησης. Τα παρόντα δεδομένα σε σύγκριση με εκείνα των τελευταίων πέντε ετών αποκαλύπτουν μία προοδευτική μείωση των επιπέδων ρύπανσης του Πατραϊκού Κόλπου, οφειλόμενη πιθανώς στην απομάκρυνση πολλών εργοστασίων από την περιοχή, και στη λειτουργία σταθμού βιολογικού καθαρισμού.
The rapid increase of anthropogenic activities has led to the production and release of several harmful compounds into the marine environment. Bivalve mollusks such as Mytilus galloprovincialis, are able to accumulate in their tissues a wide range of pollutants and respond in a broad range of alterations that can be measured as exposure or effect biomarkers. Such changes are usefull warning tools in marine environment monitoring. Environmental stress forces many organisms to downregulate translation by storing inactive ribosomes, which are rapidly reactivated when conditions improve. Therefore, an effective way to reveal responses to pollution stress is to analyse the aggregation state of ribosomes which reflects the translational efficiency status. Parallel determination of the capability of ribosomes to initiate protein synthesis may help to understand the mechanism of translation downregulation.
In the present study, the pollution status of Patraikos Gulf was assessed by caging mussels (M. galloprovincialis) in two stations of the gulf and in a reference area. Station 1 was near the estuaries of Glafkos River, influenced by industrial, agricultural and urban sources. Station 2 located in Agios Vassileios, had no apparent organic pollution, but was enriched in heavy metals, particularly Cr. Reference area was near Galaxidi, far from pollution sources. To verify the degree of pollution in these areas, a battery of biomarkers was assessed, including metallothionein content, lysosomal membrane stability and micronucleus frequency. In addition, metal ion concentrations in the surrounding waters and in mussel tissues as well as polysome content and the efficiency of ribosomes to initiate translation in digestive gland cells were estimated. Furthermore, an effort was made to reveal the correlation between pollution and the employed biomarkers.
Biomarker analysis revealed a differentiation in the degree of pollution among different sites of Gulf of Patras. Seasonal variations in the mean values of the biomarkers can be attributed to exogenous factors, like pollution levels, and/or endogenous factors like reproductive cycle of the mussels. Statistical analysis of the data showed a significant correlation (positive or negative, depending on the biomarker) between the pollution levels and the biomarkers.The lower polysome content in combination with the reduced efficiency of the ribosomes to initiate translation observed in Station 1, indicates the effects of pollution stress on protein synthesis in this area and encourages the evaluation of the translational perturbations as a tool in biomonitoring studies. The present data, compared to those collected the past five years, reveal a progressive pollution depression in Patraikos Gulf, propably caused by the removal of many factories previously contaminating this area, and the recent operation of a local sewage cleaning station.
