Jak wykazali prof. Jason Rohr z University of Notre Dame (USA) i jego współpracownicy, przewlekła ekspozycja na insektycyd chloropiryfos w stężeniach zbyt niskich, aby wywołać natychmiastową toksyczność, powoduje szybsze starzenie się ryb na poziomie komórkowym.

Najpierw przeprowadzono badania terenowe w Chinach, gdzie współpracownicy przebadali tysiące ryb zebranych na przestrzeni kilku lat z jezior o różnym stopniu skażenia pestycydami. Rohr i współpracownicy zaobserwowali, że wśród ryb żyjących w zanieczyszczonych jeziorach brakowało starszych osobników, podczas gdy w jeziorach stosunkowo niezanieczyszczonych było wiele starszych osobników. Ten wzorzec sugerował, że ryby nie tylko nie powiększały populacji, ale wręcz umierały na wcześniejszym etapie życia.

„Kiedy badaliśmy długość telomerów i odkładanie się lipofuscyny w wątrobach ryb, dobrze znane biologiczne markery starzenia, odkryliśmy, że ryby w tym samym wieku chronologicznym starzeją się szybciej w zanieczyszczonych jeziorach niż w czystych” – powiedział profesor Rohr.

Do oznak starzenia należały skrócone telomery (które chronią chromosomy działając jak plastikowe nakładki na sznurówki) oraz odkładanie się lipofuscyny, czyli gromadzenie się „śmieci”, takich jak stare białka i metale, w długowiecznych komórkach. Analizy chemiczne wykazały, że jedynym związkiem występującym w tkankach ryb, który konsekwentnie wiązał się z oznakami starzenia był fosforoorganiczny chlorpiryfos.

Jednak, aby ustalić, czy chlorpiryfos był bezpośrednią przyczyną szybszego starzenia, naukowcy musieli przeprowadzić kontrolowane eksperymenty laboratoryjne ze stężeniami odpowiadającymi tym mierzonym w środowisku naturalnym.

Podczas eksperymentu laboratoryjnego przewlekła ekspozycja na niskie dawki chlorpiryfosu powodowała stopniowe skracanie telomerów, przyspieszała starzenie się komórek i zmniejszała przeżywalność, szczególnie w przypadku ryb z zanieczyszczonych jezior, które były już fizjologicznie starsze.

Zdaniem autorów wyniki badań mogą mieć daleko idące konsekwencje dla przepisów dotyczących środowiska oraz zdrowia ludzi. „Chociaż wyniki laboratoryjne ściśle odpowiadały obserwacjom terenowym, możliwe, że przyczyną skrócenia długości życia było przeoczone zdarzenie ekspozycji na wysokie dawki w terenie, a nie przewlekła ekspozycja na niskie dawki” – przyznał Rohr.

Aby wykluczyć tę przyczynę, naukowcy przeprowadzili kolejny eksperyment laboratoryjny, który wykazał, że krótkotrwała ekspozycja na znacznie wyższe dawki powodowała szybką toksyczność i śmierć, ale nie przyspieszała starzenia poprzez skracanie telomerów i zwiększanie poziomu lipofuscyny. To wykazało, że za obserwowane starzenie się odpowiada długotrwała akumulacja ekspozycji na niezwykle powszechne niskie stężenia – a nie krótkie skoki wysokich dawek.

Utrata starszych osobników może mieć poważne konsekwencje ekologiczne, ponieważ starsze ryby często w nieproporcjonalnym stopniu przyczyniają się do reprodukcji, różnorodności genetycznej i stabilności populacji.

Jak podkreślił Rohr, odkrycia te budzą również głębsze obawy, ponieważ biologia telomerów i mechanizmy starzenia się są podobne u innych kręgowców, w tym u ludzi. Potencjalne przyszłe badania wykażą, jak powszechne może być to zjawisko w przypadku innych gatunków i substancji chemicznych.

Chociaż Unia Europejska już w roku 2020 w dużej mierze zakazała stosowania chlorpiryfosu, jest on nadal używany w Chinach, niektórych częściach Stanów Zjednoczonych i wielu innych krajach. Co ważne, zaobserwowane w tym badaniu efekty starzenia wystąpiły przy stężeniach poniżej obecnych amerykańskich norm bezpieczeństwa dla wód słodkich.

„Nasze wyniki podważają założenie, że substancje chemiczne są bezpieczne, jeśli nie powodują natychmiastowych szkód - wskazał Rohr. - Niskie stężenia substancji mogą po cichu kumulować szkody, przyspieszając starzenie biologiczne, co podkreśla, że oceny bezpieczeństwa chemicznego muszą wykraczać poza krótkoterminowe testy toksyczności, aby odpowiednio chronić środowisko i zdrowie ludzi”.

W listopadzie 2025 roku GIS informował zakazany od dawna chlorpiryfos wykryto w produktach wyprodukowanych w Polsce, w tym fasoli i mące jaglanej.

Paweł Wernicki (PAP)

pmw/ agt/