Mikrosistin

Mikrosistinler, bir grup siyanobakteri cinsi tarafından üretilen bir grup siklik heptapeptit hepatotoksinlerdir. Bu siyanobakteri cinslerinin en tanınmışı Mikrosistindir. Mikrosistinlerin bu organizmada ve diğer siyanobakterilerde bulunduğu görülmüştür. Günümüze kadar 60 mikrosistin tanımlanabilmiştir.

Mikrosistis, siyanobakterilerin bir grubu olup ve göl veya nehirler gibi tatlı su sistemlerinde düşük yoğunluklarda doğal olarak bulunan bir mikroskopik organizmadır. Ara sıra zararlı alg patlamalarına sebep olur. Mikrosistis bazen tatlı sulardan çıkınca düşük tuz yoğunluklu sularda da bulunabilir. Bu organizma sarımsı-yeşil ya da kum tanelerine benzeyen yüzen küçük koloniler oluşturur. Büyük popülâsyonlarda rüzgâr kolonileri kıyıya doğru itebilir ve kalın bir örtü meydana getirirler. Bu yoğun bölgelerle birleşmiş olan çok sayıda yüzey köpüğü oluşabilir. Tüm dünyada Avustralya’dan Güney Amerika’ya, Avrupa’ya, Amerika Birleşik Devletleri'ne kadar uzanabilir.

Optimal koşullar altında (genelde yazın olan yüksek ışık ve sakin hava) Mikrosistisler ara sıra büyüme patlaması oluşturlar ya da suyun yüzeyinde kalın bir tabaka oluşturan yoğun hücre kümeleri oluştururlar. Mikrosistis patlamaları o kadar yoğundur ki suya saçılmış olan parlak yeşil boyayı andırırlar. Olasılıkla insan sağlığını ve doğal kaynakları etkileyebildiği gibi su kalitesini de etkiler. Büyük patlamaların ayrışması sudaki çözünmüş oksijenin yoğunluğunun azalmasına ve sonuçta hipoksia (düşük oksijen) ya da anoksia (oksijenin bulunmaması) oluşumuna sebep olur. Bazen bu balıkların ölümüne de sebep olur. Patlamalar bazen de göze hoş gelmeyen, genellikle ayrışan bir tabaka hainde yüzeyde koku oluşturur.

Günümüzde 50 tatlı su siyanobakterisi genusu tanımlanabilmiştir ve yaklaşık olarak bunların üçte biri toksin üretir. Mikrosistis bu zehirli olan siyanobakterilerin en yaygın olanıdır ve insan ile çiftlik hayvanları, hatta balık zehirlenmeleriyle ilişkisi vardır. Bu nedenle, hatırı sayılır bir araştırma bu organizma ve bunun toksini üzerinde yoğunlaşmıştır. Tüm Mikrotoksin patlamaları zararlı ya da zehirli değildir. Aslında, Mikrosistislerin hem zehirli olan, hem de zehirli olmayan ırkları vardır. Zehirli ırklar, toksin ekspresyon genini düzenlerler, aslında toksin üretimini “açarlar” ya da “kapatırlar”. Bu yüzden Zehirli ırklar her koşul altında Zehirli değildir. Mikrosistinlerin zehirli ırkları protein tabanlı bir toksin olan mikrosistini üretirler. Günümüze kadar 60 yapısal mikrosistin çeşidi tanımlanmıştır. Anabaena flos-aquae gibi diğer siyanobakteriler de mikrosistin üretebilirler.

Mikrosistinler, beş tane protein olmayan amino asit ve iki protein amino asitinden oluşan yedi parçalı bir peptid halkasıdır. Mikrosistinleri birbirinden ayıran bu iki protein amino asitidir. Diğer amino asitler farklı mikrosistinlerde az ya da daha çok değişkendir. Amino asit tek harf kodlaması kullanarak her mikrosistine yapısını tamamlayan değişken amino asitlere bağlı olarak bir isim verilir. En yaygın ve çok güçlü olanı, değişik pozisyonlarda Lösin (L) ve Arjinin (R) taşıyan mikrosistin-LR’dir.

Microcystis aeruginosa, tatlı sularda bulunan zehirli bir siyanobakteridir. Bu organizma balıkları ve kuşları öldüren mikrosistinleri üretir. Bu toksinler ayrıca insan sağlığını da riske atar çünkü karaciğer düzensizliğine ve deri promlemlerine yol açar. Örneğin, Brezilya’da 1996 yılında bu toksin yüzünden kötü arıtılmış sudan içen 60 kişi hayatını kaybetmiştir.

Mikrosistinr hepatotoksindir (karaciğerde etkili) ve bilinen bir tümör promotorudur. Eğer bir insan mikrosistin kontamine olmuş bir sudan içerse, maruz kalma belirtileri mide bulantısı, kusma ve çok az vakada görülse de şiddetli karaciğer yetmezliğini içerir.

Olası Mikrosistis patlamasından etkilenen insanların sayısı az olsa da, patlamadaki suyla temas eden bir kişide ikinci derecede deri tahrişi, suyu sindiren bir kişide ise gastrointestinal rahatsızlılar görülebilir. Tatlı sularda Mikrosistise maruz kalmış hayvanlarda da sağlık problemleri ortaya çıkabilir. Tıpkıçiftlik hayvanları ve evcil hayvanları, kontamine olmuş suları içmeleri yüzünden zehirlenebildiği gibi, Mikrosistis patlamalarından etkilenen ve ölen balık ve kuşlar da bulunmaktadır.