Mezinárodní tým vědců včetně biofyzika Andreje Pavloviče z Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum v Olomouci objasnil, proč anestetika působí také na rostliny, přestože nemají nervový systém.

Díky tomuto zjištění, které publikoval prestižní odborný časopis Annals of Botany, by rostliny mohly v budoucnu sloužit pro rychlé testování látek a jejich anestetických účinků..

Foto: citlivka stydlivá (Mimosa pudica)

„Testovali jsme několik typů anestetik s různou chemickou strukturou a zjistili jsme, že anestetika mají na rostliny podobný efekt jako na živočichy či lidi. Pod jejich vlivem rostlina de facto přestává vnímat své okolí, tyto změny ale nejsou nevratné.

Naopak odezní, jakmile se anestetikum odstraní. Zjištění by mohlo mít praktické využití, rostliny by se v budoucnu mohly využít pro rychlý screening anestetických účinků různých látek,“ uvedl Pavlovič.  Podle něj anestetika například zastaví pohyb rostlin.

Pod jejich vlivem se masožravka neuzavírá, citlivka nereaguje na dotek a popínavé rostliny přestávají hledat objekt, o nějž by se opřely. Zabraňují také klíčení semen a syntéze zeleného barviva chlorofylu.

„Toto chování je na první pohled zvláštní, neboť víme, že rostliny nemají žádnou nervovou soustavu, na niž by mohla anestetika působit. Rostliny však generují elektrické signály a právě na ně anestetika účinkují.

Obdobně jako u živočichů i rostlinu dočasně ‚uspí‘. Jakmile anestézie odezní, rostlina během pár minut velmi rychle ožívá a elektrická signalizace začíná fungovat. Změny elektrického potenciálu na membránách rostlin jsou často prvním signálem, kterým rostlina vnímá svět kolem sebe,“ objasnil Pavlovič, který v olomouckém vědeckém centru prováděl část pokusů.

Vědci na základě experimentů došli k závěru, že anestetika mohou mít podobný mechanismus účinku, který patrně spočívá v buněčných membránách. Anestetika je určitým způsobem narušují, o čemž svědčí i skutečnosti, že v buňkách se zastavuje tok vezikul – membránových váčků, jejichž úkolem je skladovat a transportovat některé složitější organické látky.

„O tom, že anestetika mohou mít podobné účinky na rostliny jako na živočichy, se vědělo, ale nebylo jasné, proč tomu tak je. My jsme ukázali, že se v rostlině utlumí elektrické signály, takže jejich ‚nervová‘ aktivita je uspaná. Práce tohoto druhu zatím neexistovala,“ doplnil Pavlovič.

Centrum regionu Haná, v němž Pavlovič působí, sdružuje vědecké týmy Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého a olomouckých pracovišť Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR a Výzkumného ústavu rostlinné výroby.