Lidský genom obsahuje obrovského množství nekódujících genů, které představují dosud chybějící článek pro pochopení mnohých buněčných mechanismů a nemocí. A právě tato „temná hmota genomu“ je předmětem projektu Richarda Štefla. Ten si klade za cíl objasnit strukturní podstatu chemické komunikace mezi genomem a RNA polymerázou při přepisu nekódujících genů.
Když vědci před 12 lety poprvé přečetli všechny geny člověka, zjistili, že se přepisují pouze dvě procenta z cca méně než 20 tisíc genů. Při transkripci se podle genetické informace, uložené na dvoušroubovici DNA, vytváří řetězec ribonukleové kyseliny (RNA). Ten obvykle představuje prostředníka mezi genetickým materiálem a bílkovinami, jež se podle něho vyrábí. Vědci si tehdy mysleli, že přepis pouhých dvou procent ze všech genů stačí k vývoji i funkci lidského těla. O „zbývajících“ 98 procentech genů se domnívali, že jde o jakýsi nevyužitelný „odpad“. Nedávno se však díky vyspělejším technologiím pozorování ukázalo, že transkripcí prochází téměř celý lidský genom a že většina přepsaných genů má regulační charakter. Tyto regulátory v podobě nekódující RNA ovlivňují uspávání a probouzení genů. Zároveň může nerovnováha regulátorů vyvolat řadu nemocí včetně rakoviny, poruch imunitního systému a neurodegenerativních chorob. Docent Richard Štefl nyní dostal jeden milion korun od Nadačního fondu Neuron, aby pokračoval ve svém výzkumu nekódující RNA, která se nazývá temnou hmotou lidského genomu.
<h5>Můžete svůj projekt přiblížit?</h5>
Lidský genom obsahuje obrovského množství nekódujících genů. Jde o dosud chybějící článek pro pochopení mnoha buněčných mechanismů a nemocí. Se svým týmem ve Středoevropském technologickém institutu (CEITEC) v Brně se snažím objasnit mechanismus chemické komunikace mezi genomem a RNA polymerázou II při přepisu nekódujících genů. RNA polymeráza přepisuje informaci uloženou na DNA. Ovšem aby to mohla udělat, musí nejdříve rozrušit strukturu, která sestává z chromozomu, vysoce uspořádaného chromatinu a nukleozomů. Na nich je vlákno dvoušroubovice obtočené okolo histonových proteinů. Společně s RNA polymerázou cestuje rovněž tzv. elongační faktor Spt6. Ten jakoby prokousává cestu chromatinem a uvolňuje histony ze smyček DNA. Osvobodí tak dvoušroubovici od proteinů, kterými je obalena a připraví jí k přepisu genetické informace.
<blockquote>
<h5>doc. Mgr. Richard Štefl, Ph.D.</h5>
</blockquote>
<ul>
<li>Narodil se v roce 1975. </li>
<li>Studium chemie na Masarykově univerzitě absolvoval v roce 1999. </li>
<li>Titul Ph.D. v oboru fyzikální chemie obhájil v roce 2001. </li>
<li>Docenturu v oboru biomolekulární chemie získal na své alma mater v roce 2013. </li>
<li>Jako hostující student působil v letech 2000 až 2001 na University of California v Los Angeles. </li>
<li>V letech 2002 až 2006 pracoval jako postdoktorand v ETH v Curychu. </li>
<li>Od roku 2007 je vedoucím výzkumné skupiny v CEITEC Masarykovy univerzity.</li>
</ul>
<h5>Podle jakých zákonitostí jsou nekódující geny vybírány pro přepisování do nekódující RNA?</h5>
Vtip je v tom, že většina aktivačních a supresivních mechanismů pro přepis genů je založena na chemických kódech, které koordinují komunikaci celého transkripčního superkomplexu. Detailní zákonitosti tohoto procesu jsou stále neznámé. My studujeme komunikaci mezi RNA polymerázou a elongačním faktorem Spt6, která je též založena na chemických kódech. Aby mohl Spt6 cestovat s RNA polymerázou II, musí mít tato polymeráza na správném místě správnou chemickou značku. A aby mohl elongační faktor narušit chromatin, musí na něm najít další chemické značky. Právě tento mechanismus zkoumáme. Zajímá nás, jak je elongační faktor navázán na RNA polymerázu II a jak rozpoznává chemické značky na chromatinu.
<h5>Přispěje poznání tohoto mechanismu k praktickým účelům?</h5>
Poprvé ukážeme, jak si RNA polymeráza prokousává cestu v chromatinu. Tento poznatek je prvním krokem k vývoji nějakého inhibitoru. Ten by mohl zabránit přepisu nekódující RNA a tak ovlivňovat zapínání a vypínání genů zodpovědných například za vznik rakoviny, poruchu imunitního systému nebo neurodegenerativních chorob. Výzkum na úrovni několika molekul je relativně snadný, ale mnohem složitější je sledování chemické komunikace ve shluku molekul v reálném prostředí.
<h5>Bude mechanismus, který chcete objasnit, fungovat také v živém organismu?</h5>
Správnost naší hypotézy otestujeme i na živých systémech, ve kterých budeme sledovat rychlost přepisu RNA polymerázy II.
<h5>Jak budete postupovat?</h5>
Například zmutujeme kritické místo zodpovědné za rozpoznávání chemické značky. Naší hypotézu potvrdí, když elongační faktor ztratí schopnost komunikovat s chromatinem a nedokáže ho narušit. Jak dlouho potrvá samotné sledování? Příprava klíčového experimentu zabere zhruba rok. Pro sledování musíme strukturu zjednodušit na malý dobře definovatelný systém. Sestavíme ho in vitro a jednotlivé komponenty připravíme rekombinantní technologií v bakteriích. Na histony navážeme syntetickou DNA a pomocí enzymů vpravíme správné chemické značky na správné místo. Poté přidáme elongační faktor a budeme pozorovat průběh komunikace.
<h5>Můžete odhadnout, kdy získáte první výsledky?</h5>
Doufám, že do tří let, tedy během doby, na kterou jsme od Neuronu dostali peníze. Ale máme i jiné zdroje financí. Před časem jsme získali grant Evropské vědecké rady v hodnotě 56 milionů korun.
<h5>A další plány?</h5>
Mám vizi posunout se od poznání dílčí struktury k pochopení celého procesu, při kterém RNA polymeráza komunikuje s chromatinem v kontextu celého transkripčního superkomplexu, který čítá desítky molekul.
<h5>S kým na projektu spolupracujete?</h5>
Snažíme se využít unikátního prostředí v CEITEC Masarykovy univerzity, kde je velmi silná strukturní biologie. To nám umožňuje kombinovat výhody nukleární magnetické resonance, kryoelektronové mikroskopie a rozptylu elektronové difrakce při malých úhlech. Všechny tyto technologie máme pod jednou střechou a díky tomu je postup velmi efektivní. Při výzkumu spolupracujeme s Ústavem Maxe Plancka v Německu a Harvardovou univerzitou v USA. Rovněž jsem členem konsorcia Centrum pro biologii RNA, ve kterém jsou zahrnuty laboratoře Akademie věd ČR.

Nositel Neuron Impulsu za rok 2015 - Richard Štefl

Nové laboratoře a biobanku pro uchovávání environmentálních i lidských vzorků začalo budovat Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí (Recetox) Přírodovědecké fakulty MU. Zařízení, které vyroste v bohunickém kampusu, umožní komplexně studovat vliv životního prostředí na člověka a odhalit jeho roli v rozvoji stále častěji se vyskytujících chronických onemocnění.
Vybudování biobanky včetně jejího vybavení bude stát asi 200 milionů korun z evropského Operačního programu Vývoj, výzkum a vzdělávání. Zařízení bude hotové v roce 2020, jeho hlavní část vyroste v podzemí mezi pavilony Recetoxu a Inbitu v severní části kampusu.
Stavba zařízení navazuje na dlouhodobou studii těhotenství a dětství Celspac, ve které vědci sledovali tisíce dětí z Brněnska a Znojemska narozených v roce 1991. V této populační studii jsou data o zdraví sledovaných dětí, ale i socioekonomická data o situaci rodin a řada dalších údajů. Přírodovědci by je rádi rozšířili také o data biologická, z nichž by mohli vyčíst například to, jak se v lidském těle kumulují toxické látky nebo co ovlivňuje vznik nemocí jako diabetes, obezita či autoimunitní choroby.
„V následujících letech bychom chtěli pozvat účastníky původní studie na nová vyšetření a odběr biologických vzorků. Před několika lety jsme také začali budovat zcela novou skupinu dětí a rodin z Brna, které chceme dlouhodobě sledovat a opakovaně vyšetřovat, jak se na nich projevuje vystavení různým látkám v životním prostředí. Právě pro uchovávání vzorků a jejich další výzkum potřebujeme vybudovat moderní a kapacitní biobanku,“ uvedla ředitelka Recetoxu Jana Klánová.
Pro vzorky, které budou anonymizované, je třeba zajistit vysokou kvalitu skladování, bezchybné značení a robotické ovládání nezatížené možnou chybou lidského faktoru. Nové laboratoře pak budou sloužit například ke studiu mikrobiomu, tedy společenství mikroorganismů, které přirozeně osidlují lidskou kůži, sliznice, ústní dutinu nebo střeva a mohou ovlivňovat imunitní reakce.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/8828f1c7abb943dfbabe404602975d6b/obrazek.png" alt="Masarykova univerzita, Magazín M, CC-BY: Biobanka bude pod zemí mezi pavilony Recetoxu a Inbitu."/>
Součástí projektu jsou také moderní vyšetřovny, kde budou odborníci dobrovolné účastníky studií sledovat a odebírat od nich různé vzorky například slin či krve. Data z velkých populačních studií však nebudou určeny jen pro výzkumníky z Recetoxu, ale i pro zájemce z celé Masarykovy univerzity a dalších výzkumných institucí.
„Ze vzorků a dat můžeme o životě sledovaných dobrovolníků zjistit dopady chemických látek na jejich zdraví, další odborníci pak mohou sledovat vliv psychického stresu nebo životního stylu. Biobanka a studie na velkých skupinách lidí jsou tak cenné právě i kvůli širokým možnostem spolupráce různých vědeckých disciplín,“ zdůraznila Klánová.
Recetox je navíc součástí evropského projektu Human Biomonitoring for Europe, který umožní srovnávat nasbírané údaje o populacích různých zemí a využívat je při tvorbě politik na ochranu lidského zdraví.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/1de8a29439d6407f9d2bafb170a3d580/obrazek.png" alt="Masarykova univerzita, Magazín M, CC-BY: Biobanka bude pod zemí mezi pavilony Recetoxu a Inbitu."/>
Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí letos slaví 35 let své existence. Výzkumné pracoviště pokrývá široké spektrum základního a aplikovaného výzkumu v oblasti toxických látek v prostředí a jejich působení na člověka. Recetox nabízí informace o expozici živých organismů včetně člověka komplexním směsím chemických látek přítomných ve vnějším a vnitřním prostředí, vodě, potravinách a výrobcích a o jejím dopadu na lidské zdraví a ekosystémy. Vyvíjí nové přístupy k integraci dat a zpřístupňuje tato data pro inovativní a kvalifikované rozhodování na všech úrovních.

Univerzita buduje biobanku pro studium vlivů prostředí na člověka

Studie odborníků z Masarykovy univerzity přinesly nové poznatky o výskytu látek kontaminujících vodu.
Zdánlivě se nám všechna voda, která nás obklopuje, jeví jako čistá. Máme přece čistírny odpadních vod, které už si dnes poradí i s opravdu velkým znečištěním. Tak dokonalá ale realita není. Výzkum vědců z Centra pro výzkum toxických látek v prostředí (Recetox) PřF MU ukazuje, že ve vodě i přes veškerou péči zůstávají chemikálie, které se dostávají do životního prostředí a mohou způsobit řadu problémů.
<blockquote>
Vysoký výskyt zbytků antibiotik ve vodě představuje pro Českou republiku významný problém.
</blockquote>
Paradoxně jsou to látky, které v běžném životě vnímáme jako velmi potřebné, třeba zbytky léčiv nebo čisticích prostředků a kosmetiky.
Studie odborníků z Masarykovy univerzity přinesly doposud chybějící poznatky o výskytu a hladinách nových typů látek kontaminujících vodu. Jde zpravidla o ty, které jsou stabilní vůči rozkladu a čistírny je účinně odstranit nedovedou.
<blockquote>
<h5>Co škodí vodě</h5>
Ethinylestradiol hormonálně aktivní látka, která je součástí antikoncepčních přípravků, se do vody dostává vylučováním v moči žen. Škodlivé je i velmi malé množství, u ryb se prokázaly přímé účinky na vývoj pohlavních orgánů. Antibiotika jejich přítomnost v prostředí může vést k postupné rezistenci bakterií vůči jejich účinkům. Triclosan antibakteriální přísada v drogistických produktech. Ibuprofen, carbamazepin první se používá na tlumení bolesti, druhé jako antiepileptikum. Glyfosát aktivní látka často používaného herbicidu RoundUp. Bisfenol A stavební složka polykarbonátových plastů, narušuje funkce hormonů.
</blockquote>
„Koncentrace, ve kterých se tyto látky vyskytují, se mohou samy o sobě zdát zanedbatelné, jednotlivě jsou chemikálie pod bezpečnými hladinami, ale ve skutečnosti tvoří v přírodě vysoce složité a dlouhodobě působící směsi,“ vysvětluje Luděk Bláha, řešitel projektu, pod který výzkum spadá.
Odborníci nastíněný fenomén někdy označují také jako „something from nothing“. Oním „something“, co je důsledkem působení zmíněných látek, může být v konečném důsledku například až antimikrobiální rezistence. „Běžně máme v prostředí bakterie, které nám pomáhají vodu čistit. Tím, že je neustále vystavujeme tlaku různých antibakteriálních přípravků, dochází k urychlování jejich evoluce a vzniku organismů s nechtěnými vlastnostmi,“ sděluje Bláha.
Dlouhodobé působení koktejlu ze všemožných zbytků saponátů, kosmetiky nebo léků pak může zapříčinit neúčinnost léčiv, poškození imunitního systému nebo i neurologické poruchy v učení a chování. Na fakt, že zbytky antikoncepce můžou za změnu pohlaví u ryb, odborníci upozorňují už dlouho.
<h3>Léky ve vodě neléčí</h3>
Z výsledků expertiz vzorků odebíraných v nejrůznějších typech vod plyne, že pro Českou republiku představuje významný problém zejména vysoký výskyt zbytků antibiotik. Například ta sulfonamidová našli badatelé v 83 procentech vzorků a obsahuje je dokonce 99 procent vzorků říčních a odpadních vod.
„Jedním z hlavních zdrojů pro prostředí jsou velkochovy drůbeže a dobytka, kde mohou být antibiotika podávána pravidelně jako prevence vzniku infekčních chorob, které se ve velkochovech rychle šíří,“ říká ekotoxikolog a podotýká, že vedle toho mají antibiotika prokazatelný pozitivní vliv na využívání energie z potravy, a proto podporují růst svalové hmoty. *„Je to zcela nová informace publikovaná letos v létě v časopisu Nature,“ *doplňuje.
Takové zprávy svádějí k rychlému odsudku majitelů zemědělských chovů. Ani obyčejní lidé však nejsou bez viny. Sulfonamidová antibiotika se pravidelně objevují i v odtocích z komunálních čistíren. Když se obojí sečte, vyjde z toho pro Česko nelichotivý výsledek. „U sulfonamidů byly zjištěny jedny z nejvyšších koncentrací v celé Evropě. Jde až o mikrogramy v litru, kdežto jinde v Evropě je koncentrace průměrně desetkrát nižší,“ zdůrazňuje Luděk Bláha.
<h3>Ibuprofen a ty další</h3>
Kvůli vysoké lidské spotřebě ve vodě zůstávají také další léčiva, například ibuprofen nebo carbamazepin. Badatelé vidí ve vzorcích rovněž insekticidy nebo repelenty, mošusové látky, které se přidávají do parfémů nebo pomáhají regulovat nepříjemné pachy v domácí drogerii a pracích prášcích. A pak také herbicidy a jejich produkty nebo látky přidávané na zlepšení kvality materiálů.
<blockquote>
Antibakteriální látky v domácích čistících prostředcích podporují vznik odolných bakterií v přírodě.
</blockquote>
„Třeba ty, které zabraňují hoření materiálů, mezi něž patří polybromovaná aditiva do plastů, či voduodpuzující perfluorované látky. Ty jsou součástí známých materiálů jako goretex nebo teflon,“ vyjmenovává Bláha a důrazně upozorňuje i na triclosan, antibakteriální přísadu v řadě domácích čisticích produktů. „Stejně jako pro jiné antibakteriální látky a antibiotika pro něj platí, že na jedné straně sice likviduje nebezpečné patogeny, ale na druhé v přírodě podporuje vznik rezistentních bakterií.“
Všechna data, která dosud pracovníci Recetoxu sesbírali, se využívají a budou využívat pro úpravu environmentální legislativy v Evropě. Evropská unie schválila už v roce 2000 rámcovou úmluvu o vodě, podle níž musí být všechny vodní toky a plochy do roku 2015 v přesně definovaném dobrém stavu.
„Naši pracovníci se podílí na zahrnutí nově vyvíjených pasivních vzorkovačů do legislativy. Jmenovitě doktor Vrana koordinuje celoevropské kalibrační a srovnávací studie, které směřují k jejich rutinnímu používání při monitoringu kvality vod v celé unii,“ říká Bláha. V rámci zmíněné směrnice už se výsledky navíc začaly aplikovat pro definici nových rizikových látek, které je třeba pravidelně monitorovat.

Ani čistá voda není tak úplně čistá

K vynálezu přivedla Jan Preislera z přírodovědecké fakulty náhoda. Když si hrál s laserem, začaly mu hořet noviny...
Vynález, který dokáže snadno a rychle analyzovat kovy obsažené v kapalných vzorcích, si nechali patentovat vědci z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. Jejich nápad představuje levnější alternativu k dosud známým metodám a mohl by sloužit třeba pro jednoduchá stanovení množství olova v lidské krvi v rozvojových zemích.
„Naše metoda funguje pro určování kovů, jako je olovo, cín, zinek či kobalt, v nejrůznějších kapalinách od krve po potraviny. Její výhodou je především nízká cena, velká rychlost a snadný transport a archivace vytvořených vzorků,“ vysvětluje Jan Preisler z Ústavu chemie na Přírodovědecké fakultě MU, který za patentem stojí.
Aby mohli vědci určit obsah vybraného prvku a přijít třeba na to, kolik zkoumaná krev obsahuje olova, potřebují ji dostat do podoby aerosolu, tedy směsi částic v plynu. Jen v takové formě totiž umí vzorek zanalyzovat přístroj zvaný atomový spektrometr.
Jak takový aerosol získat? Metod existuje celá řada, často však vyžadují náročnou přípravu vzorku nebo jsou nákladné. Nově patentovaná metoda k tomu využívá obyčejného kancelářského papíru a dostupného laseru podobného tomu v laserovém ukazovátku. Na papír vědci vytisknou na běžné inkoustové tiskárně drobné, jen několik milimetrů velké černé čtverečky, na ty pak nanesou malý vzorek zkoumané látky, např. krve, a pak na ně namíří laserem. V místech černých čtverečků a tedy i nanesených látek dojde k pyrolýze a tvorbě kouře. Ten je pak analyzován ve spektrometru.
<h3>S vynálezem pomohla náhoda</h3>
Jak na to všechno výzkumníci přišli? „Napadlo mě to, když jsem si četl noviny a zkusil přes ně přejet výkonnějším laserovým ukazovátkem. Uviděl jsem, jak se z nich kouří, a hned si vzpomněl na dětství a na pokusy s lupou. Napadlo mě, že by se to mohlo dát využít i pro naše analýzy,“ říká Jan Preisler.
Nápad tak spojil s metodou využívanou kolegou Viktorem Kanickým z přírodovědecké fakulty, na jehož pracovišti výzkumníci vytvářejí aerosol z pevných látek. Místo aby nejrůznější analyzované kovové slitiny složitě rozpouštěli v kyselinách a dělali z nich kapalné vzorky, ze kterých by šel připravit aerosol, zaostřují laser přímo na pevný vzorek a suchý aerosol získávají rovnou z něj.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/971e854129da4d3e9950b2a7d5515dd6/preisler_web_nov2-790x395-2079075304.jpg" alt="Masarykova univerzita, David Povolný, Magazín M, CC-BY: Cenu za nejlepší inovativní nápad loňského roku získal Jan Preisler s kolegyní Pavlou Foltynovou. Na vynálezu se podílel také Viktor Kanický."/>
<h3>Trendy v chemii: snadno a rychle</h3>
Patent Jana Preislera, Viktora Kanického a Pavly Foltynové odráží trendy v analytické chemii, které zejména při hledání aplikací pro rozvojové země využívají levné technologie založené na papíru. „V našem případě byste s sebou nemusel tahat drahou techniku či kufr se vzorky, vzorek byste přímo v terénu poměrně snadno vyrobil a poslal v obálce do laboratoře,“ vysvětluje Jan Preisler.
Vedle nízkých nákladů jsou totiž hlavními výhodami vynálezu snadná příprava a transport vzorků. „Jakmile vzorek připravíme, je to vlastně jen list papíru, který se dá prostě strčit do zásuvky nebo poslat poštou. Předem lze na papír připravit i sadu standardů nutnou pro kalibraci spektrometru. Nejsou zde žádné baňky nebo zkumavky,“ uvádí Jan Preisler.
Klíčovou přidanou hodnotou jsou také malé požadavky na množství zkoumaného vzorku.„Většina metod potřebuje mililitry roztoku, nám stačí zlomek mikrolitru,“ doplňuje vědec a dodává, že pro aplikační sféru je zajímavá i vysoká rychlost metody. Při zpracování velkých sérií vzorků a kalibraci spektrometru může vynález přinést značnou úsporu času.
Vědci momentálně pracují na vytvoření jednoduchého prototypu pro tvorbu aerosolu k patentovanému vynálezu. Dosud totiž využívají komerční přístroje, kde pulzní laser v hodnotě milionů korun nahrazují právě laserem za několik tisíc.
Tým kolem Jana Preislera má kromě tohoto již schváleného patentu podaný ještě další, který ovšem používá nákladný pulzní laser v původní komerční cele. Vzorky se v této metodě nenanášejí na papír, ale na plastovou destičku. Výhodou metody je vyšší citlivost, není ovšem tak nízkonákladová.

Nově patentovaná metoda odhalí olovo v krvi

V mořích kolem Evropy je znepokojivě velké množství zbytků léčiv. Upozornil na to chemik a doktorand na Muni Miroslav Brumovský.
Běžný Čech jezdí k moři na dovolenou, Miroslav Brumovský má ale velké mořské plochy spojené s něčím jiným. Doktorand Centra pro výzkum toxických látek v prostředí Masarykovy univerzity k nim v posledních měsících jezdil zkoumat míru znečištění. Zjistil tak, že je ve Středozemním a Severním moři znepokojivé množství zbytků léků.
„Na obou předchozích úrovních studia jsem pokaždé dělal něco jiného, a i když jsem se chystal na doktorát, tak jsem věděl, že se chci zase posunout. Baví mě kombinovat práci u počítače, v laboratoři a cestování a v tom je moje současná práce ideální,“ vysvětluje Brumovský, co ho zlákalo na tématu znečištění mořských vod, které před čtyřmi lety vypsal jeho současný školitel Luca Nizzetto.
K italskému vědci se Brumovský dostal víceméně náhodou, ale kombinace atraktivity tématu a zkušeností Nizzetta, jenž má za sebou angažmá v domovské Itálii, Velké Británii, Česku nebo Norsku, kde působí i dnes, zafungovaly.
Výzkum znečištění moře samozřejmě nejde dělat z brněnské laboratoře, takový vědec musí opravdu na pobřeží a dál. Brumovský se zúčastnil dvou výzkumných plaveb po Středozemním moři, přičemž jedna trvala tři týdny a druhá měsíc.
Vyrazit musel také k Severnímu moři. Tam ale experti zapojili jiné metody než organizaci nákladné výzkumné plavby vlastní lodí. „Využíváme tam automatický vzorkovač, který se se souhlasem loďařské firmy připevní na větší komerční loď. Zařízení pak můžeme ovládat i vzdáleně přes mobil, na kterém vidíme, kde se zrovna loď nachází, a můžeme zaslat příkaz, ať se vzorky naberou v požadovaném místě,“ přibližuje práci mořského chemika Brumovský.
Ze spousty dat teď sepisuje články a dizertaci. O znečištění odpadních vod zbytky léků, čisticích prostředků nebo hormonálními látkami už se ví. Brumovský ale zjistil, že zbytky ibuprofenu nebo jednoho typu antibiotik, a to řádově v pikogramech až nanogramech na litr, se najdou také v mořích.
Takové koncentrace nejsou pro člověka nebezpečné bezprostředně, problémem je ale vliv na mikroorganismy, hlavně s ohledem na vývoj rezistence na antibiotika.
„Že tam tyto látky mohou být, jsme tušili z předvýzkumu, víme o nich i z českých řek. Je znepokojivé, že i když moře představuje obrovskou masu vody, ve které dochází k velkému zředění, tak i přesto se v této vodě zbytky látek našly, a to i na otevřeném moři a v měřitelných hladinách,“ upozorňuje doktorand a doplňuje, že to může znamenat dva problémy: Látky, které docházejí do moře, se ve vodě buď dlouhodobě drží, nebo jich přichází takové množství, že je moře nezvládá odbourávat.
<h3>Cena německého ministerstva</h3>
Za důležité upozornění na ekologický problém dostal Brumovský cenu Green Talents, již od roku 2009 uděluje německé spolkové ministerstvo pro školství a výzkum. Pro doktoranda je to o to cennější, že vyznamenání otvírá spoustu zajímavých dveří.
„Přihlásil jsem se hlavně proto, že jsem chtěl poznat další mladé vědce, kteří se věnují výzkumům v oblasti udržitelnosti. Po získání ceny výherci navíc absolvují kolečko po různých vědeckých institucích v Německu,“ popisuje.
Hlavní ale je, že si teď díky ceně může vybrat některou z německých vědeckých institucí nebo firem, kam v roce 2017 pojede na tříměsíční stáž. Kam to bude, se zatím rozmýšlí. Táhne ho Lipsko, ale konečné rozhodnutí padne podle toho, jakým směrem se vydá po doktorátu.

I Češi znečišťují moře. Jen si to neuvědomují

Ve vodě přibývá zbytků léků i jiných chemikálií. Odborníci zvažují možnosti, jak vodu lépe čistit.
Nové poznatky o tom, co všechno ve vodě zůstává přesto, že prochází čistírnami, nutí k zamyšlení, jak se znečištění zbavit. Nejjednodušší by přirozeně bylo zříct se používání léčiv, kosmetiky a všech čisticích přípravků, které denně používáme. Něco takového se ovšem dá čekat jen těžko, proto přicházejí na řadu jiné způsoby likvidace škodlivin.
„Skupin látek, které chceme z vody odstranit, je mnoho, a navíc mají nejrůznější fyzikálně-chemické vlastnosti. Mohli bychom tedy na každou skupinu použít specifický postup, nebo aplikovat jeden, který z vody odstraní úplně všechno,“ dává na výběr Barbora Jarošová, pracovnice Recetoxu, která se dlouhodobě zabývá látkami, které ve vodě narušují hormonální systém ryb.
Na první pohled dobrá zpráva je, že už skutečně existují postupy, díky nimž je možné dočistit vodu téměř úplně, od všech nežádoucích látek najednou.
*„Jako postup pro odstranění téměř všech organických látek se používá aktivované uhlí, na které se škodliviny navážou, funguje totiž na principu sorpce. Nebo existuje možnost využít membránové technologie, přes které se voda tlačí, a tak se škodliviny zachycují,“ *uvádí příklad Jarošová a dodává, že uvažovat lze také o zapojení ultrazvuku, UV světla či dalších metodách.
<h3>Ekologické, ale jen jednostranně</h3>
Má to však svá velká ale. Ty nejúčinnější postupy jsou energeticky tak náročné, že než potřebnou energii vyrobíme, můžeme tím životnímu prostředí ještě víc uškodit. „Přijde mi, že na to se trochu zapomíná. Zatím slyším pouze hlasy nás environmentálních vědců úzce zaměřených na znečištění vod a také firem, které nové čisticí technologie nabízí,“ upozorňuje Jarošová.
Zemí, které už dokonalejší technologie zavedly, ještě mnoho není. Řadí se mezi ně například Velká Británie, která bere čistotu řek jako jedno ze svých velkých témat, a zkouší je také Austrálie. Kvůli malým zásobám podzemní vody musí dokonce povrchovou vodu recyklovat až na vodu pitnou.
Sama Jarošová se kloní spíš k tomu, aby se se zaváděním nových forem čištění vody v Česku ještě počkalo. Informace, které jsou o koncentracích škodlivých látek momentálně k dispozici, podle ní totiž ještě nejsou dostačující. „Nemohu se zodpovědně rozhodnout pro, dokud nemám například přehled o tom, jaké procento vody v životním prostředí pochází z čističek a jaké procento z domácností, které na ně napojené nejsou, či z úplně jiných zdrojů,“ říká odbornice.
Přesto je jasné, že způsoby ošetřování vody se v tuzemsku budou muset zdokonalit. Už jen proto, že se Česko nachází na střeše evropského rozvodí – voda z našich řek plyne do zahraničí a přispívá tak k poškozování životního prostředí v dalších zemích.
Co by se mělo začít dočišťovat jako první? Kvůli hrozbě vytváření imunity vůči jejich účinkům se nabízejí třeba antibiotika. Rovněž v tomto ohledu je však třeba počkat ještě na další studie. Podle Jarošové není rozumné začít zavádět technologie pouze na odstranění antibiotik, když látek ohrožujících zdraví vodních organismů je daleko širší škála.
„Jistě, pronikání antibiotik do prostředí je problematické. Neznamená to však, že směsi, v nichž se vyskytují, nejsou škodlivější a že právě něco z nich nezpůsobuje, že se negativní účinky těchto látek začnou projevovat,“ podotýká ekotoxikoložka a dodává, že právě směsi je ovšem velmi obtížné zkoumat.

Na zavádění nových prvků v čistírnách je brzy

Odborníci z Recetoxu sledovali koncentrace devíti typů škodlivin v ovzduší Česka a Rakouska.
Přestože se DDT přestalo v České republice používat už v roce 1974, v některých zeměděl­ských lokalitách jižní Moravy se stále vysky­tuje. Naopak v sousedním Rakousku, kde tuto látku na hubení škodlivého hmyzu v minulosti tolik nevyužívali, jsou jeho hladiny v ovzdu­ší minimální. Ověřili to odborníci z Centra pro výzkum toxických látek v prostředích (Recetox), kteří s rakouskými kolegy čtyři roky sledovali koncentrace devíti typů škodlivin v ovzduší v pěti regionech obou zemí.
„Díky projektu Monairnet vznikla monito­rovací síť, která zahrnuje dvacet lokalit. Během září 2011 až srpna 2012 jsme nasbírali více než 570 vzorků, které nyní podrobněji analyzuje­me,“ uvedl vedoucí projektu Pavel Čupr. Vědci v lokalitách v Dolním a Horním Rakousku, na jižní Moravě, v jižních Čechách a také na Vysočině měřili výskyt takzvaných perzis­tentních organických polutantů. „Jde o škodli­vé látky, které jsou schopny přenosu na velké vzdálenosti, hromadí se v tkáních živých orga­nismů, jsou výrazně toxické a přetrvávají v pro­středí dlouhou dobu,“ vysvětlil biolog.
Například DDT je stále v půdě a při jejím obdělávání a při vyšších teplotách se uvolňuje do ovzduší. V Rakousku zase odborníci naměři­li vyšší koncentrace pentachlorbenzenu, který vzniká při technologických procesech ve spa­lovnách nebo se uvolňuje ze skládek odpadů. Zachytili jej v okolí průmyslových lokalit, jako je Linec. „Výskyt byl však zaznamenán i na vy­sokohorské stanici Sonnblick, což potvrzuje, že tato látka je schopná přenosu na dlouhé vzdá­lenosti,“ uvedl Čupr. Převládající směry, odkud látky do Alp putují, se teprve analyzují.
Vědci z Recetoxu využívali v projektu i dvě nová odběrová zařízení, na která získali užitné vzory. Vzorkovač atmosférické depozice umí odděleně vzorkovat škodliviny ve srážkách a v prachových částicích. Další novinkou je kom­binované odběrové zařízení, které vzorkuje až šest velikostních frakcí prachových atmosféric­kých částic a souběžně i plynnou frakci.
Výsledky měření najdou uplatnění například při vytváření územích plánů. „Data mohou použít pracovníci samosprávy, kteří rozhodují o využití jednotlivých lokalit i z hlediska kvality volného ovzduší,“ dodal Čupr.

Ani v Alpách není vzduch bez škodlivých látek

V posledním desetiletí se na poli znečišťování Země podařilo dosáhnout mnoha úspěchů, celá řada problémů však stále zůstává nedořešená. Padesát předních světových vědců se i proto sjelo do Brna, aby diskutovali o toxických látkách v prostředí a jejich vlivu na zdraví člověka.
„Je třeba si uvědomit, že řada chemických sloučenin přetrvává v prostředí desítky let, takže zákaz jejich výroby nevede automaticky k prudkému poklesu jejich koncentrací v prostředí nebo lidských tkáních. Budou ještě dlouho vylučovány z výrobků, které jsou stále v užívání, ze skládek odpadů, recyklačních jednotek či kontaminovaných půd,“ řekl Ivan Holoubek, ředitel Centra pro výzkum toxických látek v prostředí Masarykovy univerzity, které setkání expertů pořádalo.
Vědci diskutovali zejména o tom, zda je současná legislativa dostatečně robustní, aby zabránila výměně jednoho typu toxických látek za jiné, a zda dostatečně rychle odráží poznatky současné vědy. Vzhledem k současnému počtu i objemu produkovaných chemikálií se navíc nabízí otázka, zda je individuální toxikologické hodnocení látek vůbec dostatečné a nemělo by být doplněno regulací celkového objemu vyráběných chemikálií.
<h3>Toxicitu není vždy snadné určit</h3>
V této souvislosti se debatovalo i o konceptu „bezpečného životního prostoru pro lidstvo“, jejž nedávno popsal Johan Rockström ze Stockholmské univerzity v časopise Nature. Tento koncept je založen na myšlence, že Země vstoupila do nového geologického věku Anthropocenu, ve kterém se hlavním činitelem globálních environmentálních změn stalo lidstvo. Anthropocen vystřídal období Holocenu, který představoval deset tisíc let stability zemských systémů a umožnil vývoj lidského druhu. Autoři článku tvrdí, že lidstvo je v této chvíli schopné vychýlit Zemi z tohoto stabilního stavu a způsobit nevratné změny. Identifikují devět směrů lidských zásahů do prostředí a pro sedm z nich navrhují hranice, které by v rámci zachování stability neměly být překročeny.
Jednou ze dvou oblastí, pro kterou zatím nepřekročitelné hranice navrženy nebyly, je chemické znečištění Země. V zásadě by tato hranice mohla být definována jako nejvyšší přijatelné množství kontaminantů, které ještě může být vyloučeno, nebo jako největší přijatelná úroveň dopadů znečištění na funkce ekosystému. Ovšem definovat hranici bezpečnou pro život v situaci, kdy seznam komerčně vyráběných látek čítá jen v Evropě 100 tisíc chemikálií, z nichž kolem 2500 je vyráběno ve velkých objemech, je při současném individuálním přístupu k hodnocení chemických látek nadlidským úkolem. Tím spíš, že toxikologické působení těchto chemikálií ve směsích se nedá snadno předpovědět.
K tomu je třeba připočíst špatnou dostupnost globálních dat o výrobě, aplikaci, likvidaci i environmentálních hladinách toxických látek a neexistenci environmentálních databází. Nemalý problém představují také rozvojové země se zastaralými výrobními i likvidačními technologiemi a nekontrolovatelným pohybem odpadů. To vše dohromady je problém, se kterým se budou muset vypořádat nejen zákonodárci, ale zejména vědecká komunita.
<h3>Deset let od Stockholmské úmluvy</h3>
Třídenní seminář se uskutečnil v květnu u příležitosti desátého výročí podpisu Stockholmské úmluvy, jejímž cílem je ochrana lidského zdraví a životního prostředí před škodlivými vlivy perzistentních organických polutantů, tedy toxických látek schopných dlouhodobě setrvávat v životním prostředí, přenášet se na velké vzdálenosti a kumulovat se v živých organismech.
Akci uspořádalo Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí Masarykovy univerzity pod záštitou Americké chemické společnosti, Evropské asociace chemických a molekulárních věd a Ministerstva životního prostředí České republiky.
<h3>Centrum pro výzkum toxických látek v prostředí</h3>
Centrum bylo založeno minulý rok v březnu za podpory projektu z Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace. Svou existencí navazuje na 25 let úspěchů Výzkumného centra pro chemii životního prostředí a ekotoxikologii (RECETOX).
V současné době Centrum vyvíjí environmentální informační systém GENASIS, který bude veřejně dostupný a bude shromažďovat a propojovat informace o znečištění životního prostředí s epidemiologickými databázemi na národní i mezinárodní úrovni. Umožní tak jejich vizualizaci a interpretaci pro potřeby odborné i laické veřejnosti.
Centrum působí zároveň jako Regionální centrum Stockholmské úmluvy pro budování kapacit a přenos technologií v regionu střední a východní Evropy.
Jana Klánová, výkonná ředitelka projektu CETOCOEN

Chemické znečištění Země působí nevratné změny

Vědci z Recetoxu získali v kampusu v Bohunicích novou budovu se špičkovým vybavením pro svou práci.
Jako svůj úkol si stanovili ochranu životního prostředí a lidského zdraví. Vědci z Centra pro výzkum toxických látek v prostředí (Recetox) se totiž zabývají tím, jak konkrétně působí škodlivé látky, jež se objevují v půdě, vodě, ovzduší i potravě. Teď k tomu mají ještě lepší podmínky. Od října se totiž postupně stěhují do nového pavilonu, který vznikl díky projektu Cetocoen v bohunickém kampusu.
„Snažíme se určit faktory, které mohou nejvíce ovlivnit zdraví populace. Vyvíjíme navíc také nástroje, jež mohou chemické látky kontaminující životní prostředí odbourávat,“ přiblížila vizi centra Jana Klánová, výkonná ředitelka projektu, jenž vědcům zajistil nadstandardní možnosti.
„V porovnání s tím, co jsme mohli dělat před několika lety, máme teď nesrovnatelné podmínky. Co do komplexnosti by se ve střední Evropě lépe vybavené pracoviště hledalo jen těžko,“ podotkla ekotoxikoložka Klára Hilscherová.
<h3>Přístroje za 143 milionů</h3>
Mluví-li vědci o vybavení, myslí tím například nové hmotnostní spektrometry pro odhalování stopových množství různých toxických látek, kultivační zařízení pro experimentální kultury nebo laserovou zábleskovou fotolýzu pro studium mechanismů chemických reakcí.
Investice do nových přístrojů se vyšplhají až na 143 milionů korun. Vybavení pomůže stávajícím výzkumným programům a podporu získají rovněž ty, které se teprve rozvíjejí.
Mezi prvně jmenovanou skupinu patří iniciativy spojené s perzistentními organickými polutanty, což jsou člověkem vyrobené chemické látky, které dlouhou dobu přetrvávají v životním prostředí a hromadí se také v tukových tkáních člověka a živočichů. Jejich dlouhodobé působení může mít vážné následky. Způsobují například nádorová onemocnění, vrozené vývojové vady nebo poruchy imunitního a reprodukčního systému.
Dnes už se po celém světě pracuje na monitoringu těchto látek a podílí se na něm také Recetox. Slouží totiž jako Národní centrum České republiky pro perzistentní organické polutanty a Regionální centrum Stockholmské úmluvy pro budování kapacit a přenos technologií.
<h3>Sinice mohou i pomáhat</h3>
Mezi výzkumná odvětví, která se nově rozvíjí, pak lze započítat výzkum sinic. Pracovníci centra jezdí po vodních nádržích v celém Česku a kontrolují kvalitu vody. Vzorky odebírají i na Brněnské přehradě.
„Letos jsme na ní měli problém vůbec nějakou biomasu nabrat. Kvalita vody v nádrži je výrazně lepší, než na jakou jsme byli zvyklí v dřívějších letech,“ popsala Hilscherová a potvrdila tak dobré zprávy, které o vodě v přehradě v létě přicházely.
Ačkoliv obecně jsou sinice vnímány jako něco negativního, nejnovější výzkumy ukazují, že to tak být nemusí. „Sinice produkují široké spektrum látek a ukazuje se, že některé z nich mohou být použitelné k ochraně před účinky chemoterapie. Potenciálně by je tedy bylo možné využít ve farmacii,“ sdělila Hilscherová.

Toxikologové mají lepší podmínky pro rozvoj

Jana Klánová vede výzkumné centrum Recetox, které se snaží bránit kontaminaci životního prostředí.
Jana Klánová stojí v čele jednoho z nejlepších vědeckých institutů svého druhu v Evropě. Odborníci v Centru pro výzkum toxických látek v prostředí, zkráceně Recetox, se zabývají hlavně výzkumem toho, co si lidstvo natropilo kontaminací životního prostředí, a hledáním cesty, jak z toho ven.
Otázka, jestli a jak znečištěné prostředí souvisí s horšícím se zdravím lidské populace, je jednou z nejdůležitějších výzev současné vědy, říká Klánová, která je ředitelkou centra dva roky.
<h5>Proč vlastně jako lidstvo vypouštíme do životního prostředí jedovaté látky?</h5>
Děláme si život jednodušší a příjemnější. Když něco vyrábíme, snažíme se být efektivní. Chceme, aby na polích vyrostlo hodně pěkné zeleniny, aby oblečení, které nosíme, nejen dobře vypadalo, ale taky se dobře udržovalo. Stavíme domy, které jsou méně hořlavé a jsou dobře tepelně izolované. Chceme být čistí, voňaví, zdraví. No a k této kvalitě života nám právě pomáhají chemické látky různých kouzelných vlastností, které ale nemusí být vždy úplně bez rizik.
<h5>Takže pro své pohodlí nemyslíme na vedlejší efekty.</h5>
Lidé se vždy snaží hledat především řešení akutních problémů. Třeba najít lék na nemoc nebo něco, co by zabilo komáry, kteří nemoc přenášejí. Dlouhodobé, chronické působení reziduí těchto látek nemusí být hned zřejmé. Je těžké ho studovat v laboratoři, protože takové experimenty musejí být velmi dlouhé, i detekovat v reálných podmínkách, kde nikdy nepůsobí izolovaně jen jedna látka.
<h5>Je znečišťování životního prostředí člověkem otázka až posledních dvou tří set let?</h5>
Ne tak docela. Když uděláte na zahradě oheň, tak taky dostanete do prostředí toxické látky. Děje se to ostatně, i když vypukne lesní požár nebo vybuchne sopka. V posledních letech má však člověk stále více vědomostí a tím i nástrojů, jak si podmanit přírodu, lépe využívat zdroje, zajistit větší komfort. A k nim patří i nové látky, se kterými jsou spojená nová rizika pro životní prostředí. Za posledních pár desítek let se takových látek objevilo víc než v předchozích staletích.
<h5>V Recetoxu se intenzivně zabýváte ochranou životního prostředí. S tím má člověk klasicky spojený ekologický aktivismus. Jak to máte vy? Berete to jako vyšší poslání?</h5>
Poslání a aktivismus jsou ale dvě rozdílné věci. Poslání je o pocitu potřebnosti, práci pro společnost. Věda jako taková je také poslání. Nové vědomosti jsou pro společnost dobré. Některé posunují hranice teoretického poznání, jiné přinášejí nová technická řešení průmyslu. U environmentálních věd je důležitá i rovina společenská. Výsledky našeho výzkumu mohou také vést k novým technologiím, ale zejména by se měly promítnout do společnosti - do environmentální politiky i zodpovědného chování jednotlivců.
<h5>A jaký máte tedy postoj k ekologickému aktivismu?</h5>
Prvořadým úkolem vědců není burcovat veřejné mínění, ale dodávat objektivní argumenty. Tím ale nechci říct, že aktivisté nemají ve společnosti své místo. Mají schopnost přilákat pozornost veřejnosti k aktuálním problémům, mohou významně ovlivnit její názor - ať už pozitivně nebo negativně. Mohou být někdy o krok napřed, protože nejsou tolik svázáni zodpovědností. Mohou si dovolit být populističtí i trochu nekorektní. To my nesmíme. Naše spolupráce ale může být oboustranně užitečná. Pro nás je důležité, že je to jedna z cest, kterou se nové informace o toxických látkách dostávají do povědomí běžných lidí i politiků a je pak větší vůle něco změnit. Nevládním organizacím se zase občas hodíme do projektů, pro které třeba nemají technické zázemí. Vždycky si nicméně vymiňujeme, že zůstáváme v roli nestranných expertů. Věda by neměla být aktivistická a emotivní.
<h5>Co vás samotnou k této práci přivedlo?</h5>
Vystudovala jsem matematiku a chemii, toxickým látkám jsem se kdysi věnovala v diplomové práci, ale pak jsem toto téma na nějakých patnáct let opustila. Zabývala jsem se výzkumem materiálů, nějakou dobu i molekulární biologií, ale pak se obloukem dostala zpátky. Environmentální vědy mají široký záběr a jsou multidisciplinární, a mohla jsem v nich tak uplatnit všechny své předchozí zkušenosti. Přitáhla mě i ta bezprostřední užitečnost, kterou je v tomto oboru cítit. Nechcete prostě dělat věci, za kterými nevidíte smysl.
<blockquote>
Věda by neměla být aktivistická a emotivní.
</blockquote>
<h5>Vy asi nemusíte moc dokazovat, že to, co děláte, je prospěšné.</h5>
Divil byste se, jak často máme problém dokázat, že jsou naše výstupy společnosti prospěšné. V celé Evropě a u nás snad ještě silněji je momentálně velmi zjednodušený tlak na aplikovaný výzkum: špičkové technologie, lepší a levnější produkty, nové pracovní příležitosti, zkrátka zase ten komfortní život. My ale technologie produkujeme v menší míře. Ve větší poskytujeme informace, které jsou potřebné pro rozhodovací procesy na všech úrovních, abychom chránili člověka a jeho přirozené prostředí. A to se z pohledu aplikací moc necení. Je ale krátkozraké soustředit se jen na podporu ekonomiky. Pokud nám stárne populace a čím dál tím méně dětí se rodí přirozeným způsobem, máme možná větší problém, než je ekonomická krize.
<h5>Existují už dnes důkazy o přímých souvislostech mezi znečištěným životním prostředím a zdravotními potížemi, jako je třeba ona snižující se plodnost, větší množství nádorových onemocnění a tak dále?</h5>
Neexistují. Ony ty souvislosti totiž nejsou tak přímé, ve hře je mnoho faktorů. Nelze říct, že kdo žije ve městě se znečištěným ovzduším, dostane určitý typ rakoviny, pracujeme vždy s pravděpodobností. Každý člověk má jedinečnou genetickou výbavu předurčující jistou citlivost nebo naopak odolnost, ale pohybuje se v prostoru, který má i specifické socioekonomické charakteristiky, jež jej celý život ovlivňují. Čisté nebo znečistěné prostředí je jen jedna z nich. Existuje samozřejmě řada studií, které ukazující vztah mezi expozicí člověka toxickým látkám a rozvojem některých chorob, ale to mluvíme o populační úrovni, o statistice provedené nad vzorkem jisté velikosti. Nehovoříme o konkrétním člověku. Když se nehýbete, kouříte a nezdravě jíte, tak nemůžete čekat, že vás zachrání čistý vzduch v ulicích.
<h5>Předpokládám ale, že není sporu o tom, že nějaké typy třeba znečištění v ovzduší, vedou k určitým zdravotním komplikacím.</h5>
To jistě, souvislost mezi kontaminací atmosféry a výskytem například respiračních onemocnění byla na různých vzorcích populace mnohokrát statisticky prokázána. Já ale mluvím o tom, že jsou ve hře ještě další faktory, které působí současně a spolurozhodují na úrovni jedince o tom, jak moc se u něj konkrétní riziko projeví: dům, ve kterém bydlí nebo pracuje, jídlo, které jí a které může obsahovat další chemické látky, léky a potravní doplňky, kosmetika, zubní výplně či implantáty, způsob života a stres, ale také jeho vlastní imunita, která je tímto vším ovlivněná. Jedna věc je vypozorovat, že vyšší koncentrace vybrané látky v ovzduší zvyšuje pravděpodobnost výskytu onemocnění v populaci. Jiná věc ale je popsat, jak k tomu dochází, co jsou další faktory, které vstupují do hry a jaká je důležitost každého z nich. Tady máme velké mezery. A pak je tu ještě jedna věc, která nám získávání jednoznačných výsledků komplikuje.
<h5>Jaká věc?</h5>
Účinky toxických látek nemůžeme zkoušet na lidech. Takže je testujeme na různých modelových organismech nebo na buňkách. A musíme pak zvažovat, jak jsou takové výsledky relevantní pro člověka. Laboratorně získané informace o toxicitě látek kombinujeme s daty o akumulaci těchto látek v krvi, v moči, ve vlasech či jiných lidských tkáních. S využitím matematických modelů se pak snažíme předpovědět skutečná zdravotní rizika.
<h5>Takže nelze očekávat, že by jednou věda přišla s jednoznačným zjištěním typu, a teď si vymýšlím, za tu a tu rakovinu může dlouhodobý život ve městě plném smogu.</h5>
To je určitě náš cíl. Jenomže k tomu, je potřeba zkoordinovat úsilí v několika směrech. Získat informace o tom, jaké směsi látek na nás působí ve vzduchu, potravinách, kosmetice a výrobcích. Zaměřit se na nové typy laboratorních experimentů testujících specifické mechanismy působení ne jednotlivých látek, ale těchto reálných směsí. A připojit velké populační studie, které by studovaly nejen přímý vztah mezi chemickou expozicí a konkrétním onemocněním, ale i všechny spolupůsobící faktory, které nakonec rozhodnou, zda tělo reaguje nebo ne. To ale potom mluvíme o výzkumu přesahujícím desetiletí i výzkumnou kapacitu jednoho pracoviště. Je třeba zapojení celé řady oborů od analytických chemiků přes biology a toxikology až po epidemiology, lékaře a statistiky. Musíme usilovat spíše o pochopení obecných principů a mechanismů, nemůžeme se jen zaměřovat na některé konkrétní látky, protože průmysl je pořád o krok napřed.
<h5>V jakém smyslu?</h5>
Pokud pustíte do světa informaci, že má nějaká látka nepříznivý vliv na zdraví, vede to v ideálním případě k zákazu nebo aspoň omezení jejího používání. Takže se za ni musí najít náhrada. A ta může mít podobné, anebo třeba taky úplně jiné vedlejší účinky.
<h5>Takže je to vlastně pořád dokola.</h5>
Soutěžíme s průmyslem, který mění technologie a představuje nové typy látek. Nám bohužel obecně dost dlouho trvá, než vůbec zjistíme, že se aplikuje něco nového. Průmysl totiž nemusí vždycky hlásit všechno, co používá. Alespoň u nás ne.
<h5>Přizpůsobujete vy sama svůj život tomu, že máte větší znalosti, co je nebo může být pro zdraví škodlivé?</h5>
Jsem si vědoma toho, že některé produkty jsou rizikovější než jiné, ale nechovám se nijak hystericky. Navíc o látkách, které my měříme, většinou koncentrační údaje na etiketách výrobků nenajdete, takže není jednoduché se před nimi chránit. Nicméně je dobře, že se dnes více lidí zajímá o to, co je ve výrobcích, které používáme, nebo v jídle, které jíme, a řídí tím svoji nákupní strategii. Je to dobrý trend tlačící i producenty k větší otevřenosti a doufejme i větší obezřetnosti.
<h5>Odborně se vaše centrum hodně zabývá takzvanými persistentními organickými látkami. V čem jsou zrádné?</h5>
Perzistentní látky se pomalu rozkládají, a proto zůstávají v prostředí a v organismech až desítky let poté, co se přestaly aplikovat. Patří k nim třeba známé DDT, které se ve velkém používalo hlavně v 50. letech a s následky se ještě stále potýkáme. Řada perzistentních látek je už ale relativně pod kontrolou aspoň v tom smyslu, že se až na výjimky dále nevyrábějí a nepoužívají. V posledních letech se spíše hovoří o problému pseudopersistence. To znamená situaci, kdy chemická látka sice není persistentní a rozkládá se rychle, ale když je do prostředí vnášena denně ve velkých koncentracích, tak tam vlastně také pořád je a může chronicky působit.
<h5>Můžete uvést příklad?</h5>
Jde třeba o léčiva. Jejich zbytky a metabolity se dostávají z těla do odpadních vod a do čističek, jejichž technologie je ne vždy úplně odstraní. Zvyšujeme tak koncentraci aktivních látek v životním prostředí. Podobný problém může být s hormony, umělými sladidly, vonnými substancemi v produktech osobní péče a látkami zajišťujícími bezpečnost a snadnou údržbu vnitřních prostor, kde trávíme většinu svého času. Látek takového typu jsou stovky a kvůli globálnímu trhu často ani nevíme, co nám tady vlastně koluje.
<h5>To nezní moc optimisticky.</h5>
Ale já určitě nechci nikoho strašit a říkat lidem, aby se vrátili do jeskyně. Není možné obrátit vývoj, přinutit lidi vzdát se současné kvality života. Je ale třeba snižovat rizika, která s chemickými látkami souvisí. Ať už se jedná o větší obezřetnost při výrobě a aplikaci nových látek nebo vývoj nových technologií na likvidaci starých zátěží. Základem všeho je ovšem dobrá práce s dostupnými informacemi, jejich sdílení a efektivní využívání. Tenhle aspekt se v posledních letech stává světovou prioritou nejen v našem oboru. A naše centrum je v tomto směru velmi aktivní: na základě smlouvy s ministerstvem životního prostředí předáváme pravidelně k dalšímu využití veškerá relevantní nová data získaná při řešení našich projektů, diplomových i dizertačních prací. Podobným způsobem ale pracujeme i s řadou průmyslových partnerů, kteří si dnes už také dobře uvědomují, že zodpovědný vztah k životnímu prostředí je součástí jejich mediálního obrazu.
<h5>Trend je tedy podle vás pozitivní?</h5>
Regulační a kontrolní mechanismy jsou dnes na slušné úrovni, existují mezinárodní úmluvy omezující výrobu a aplikaci chemických látek s prokazatelně negativním vlivem na zdraví, registrace nových látek podléhá evropské legislativě. Obecné povědomí o tom, že je potřeba s chemickými látkami nakládat opatrně, je také vysoké. Faktem ale zůstává, že zdraví populace se zhoršuje a nemáme jasné odpovědi proč. Jistě, celá řada nemocí se ve zvýšené míře vyskytuje prostě proto, že se dožíváme vyššího věku, ale obecně se na světové úrovni hodně volá po tom, abychom založili dostatečně širokou populační studii, která by nám umožnila získat velkoplošná data, a dodala tak jasnější odpovědi na některé otázky.
<h5>Je reálné, že se to stane?</h5>
Evropská platforma pro výzkum vztahů mezi expozicí člověka chemickým látkám a jeho zdravím vzniká právě v těchto dnech a naše centrum je její součástí. Jedním ze základních cílů je přitom právě sdílení všech dostupných dat. To je zcela v souladu se směrem, kterým se dlouhodobě ubíráme i my. Posledních deset let jsme vyvíjeli veřejný informační systém Genasis zpřístupňující odborné i laické veřejnosti data o znečištění prostředí českých i zahraničních partnerů. Následně jsme podobný systém pro celosvětový monitoring vytvořili i na zakázku Programu pro životní prostředí OSN. S tímto programem a Světovou zdravotnickou organizací spolupracujeme na globálním monitoringu kontaminace mateřského mléka, podporujeme dlouhodobou brněnskou populační studii ELSPAC a od letošního roku máme spolu s Fakultní nemocnicí Bohunice i novou studii zaměřenou na těhotné matky a novorozence. Jsme zkrátka připraveni.

Zdraví lidí se zhoršuje a není jasné proč

Webináře

Aplikace

Akademie

Osobnosti

Plasty

Životní prostředí

Potraviny

Vody

Zdraví

Přednáška

Vědecký článek

Rozhovor

Toxikologie

Popularizace

Věda a výzkum

Software

Covid-19

Kariéra

Článek

Laboratoře

Různé

PFAS

Produkt

Video

Poster

Nejbližší akce

Typ novinky

Zaměření

Měsíčník a zpravodajský portál brněnské Masarykovy univerzity. Informuje o aktuálním dění na univerzitě, vědě a výzkumu, studentském životě i akademickém sportu. Přináší rozhovory s významnými osobnostmi univerzity a se zajímavými absolventy.

Magazín M

Věříme, že vědecké poznání je motorem každé úspěšné společnosti. Navazujeme na to nejlepší, co tato země dala sobě i světu – objevy špičkových vědců, jejich otevřenou mysl, touhu po bádání, ale také na schopnost tyto ctnosti oceňovat.
Jsme Nadační fond Neuron - podporujeme špičkové vědce, kteří mění budoucnost.

Univerzita buduje biobanku pro studium vlivů prostředí na člověka

Nositel Neuron Impulsu za rok 2015 - Richard Štefl

Zdraví lidí se zhoršuje a není jasné proč

Toxikologové mají lepší podmínky pro rozvoj

Chemické znečištění Země působí nevratné změny

Ani v Alpách není vzduch bez škodlivých látek

Na zavádění nových prvků v čistírnách je brzy

I Češi znečišťují moře. Jen si to neuvědomují

Nově patentovaná metoda odhalí olovo v krvi

Ani čistá voda není tak úplně čistá

Nejbližší akce

Měření alkoholu a kontrola obsahu CO2 a O2 v alkoholických a nealkoholických nápojích

27. Škola hmotnostní spektrometrie 2026

Validace analytické metody a použití programu Excel - 2026

Webináře

Extending the power of LC MS/MS: advanced workflows with QTRAP®

Liner selection and injection techniques in GC

Future Days: Catalysts, What Will Define the Next Decade of Catalysis?