У высших организмов некоторые поллютанты быстро метаболизируются и в тканях не накапливаются. Например, у рыб на накапливаются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). В то же время было установлено, что ряд негативных эффектов у рыб коррелировал с концентрацией ПАУ в донных отложениях. Несмотря на то, что развитие указанных патологий может занимать годы, присутствие ПАУ в среде можно быстро выявить, анализируя состав желчи рыб. Подобный подход был применен в местах, загрязненных креозотом. Повреждения генетического аппарата. Существует целый ряд внутриклеточных биомаркеров, позволяющих выявить влияние мутагенных и канцерогенных веществ. Как уже отмечалось, метаболизм многих загрязнителей сопровождается образованием окисленных производных. Такие окисленные вещества часто могут реагировать с генетическим материалом. Результат таких реакций предсказать трудно, особенно потому, что некоторые организмы все же имеют определенные возможности для репарации ДНК. И, тем не менее, показатели, которые позволяют установить взаимодействие ксенобиотиков с генетическим материалом, существуют. Одним из таких биомаркеров является образование микроядрышек в эритроцитах периферической крови. Формирование этих структур обусловлено разломами хромосом, происходящими вследствие нарушения процесса деления клеток. Значительное повышение частоты таких разломов, по сравнению с уровнем естественного мутагенеза, было установлено при воздействии таких веществ, как бензпирен, этилметансульфонат и др. Микроядрышки представляют собой крошечные скопления хроматина, разбросанные в цитоплазме. Доля клеток с микроядрышками в качестве биомаркера широко используется в случаях с рыбами и млекопитающими. Для того чтобы более убедительно доказать, что метаболиты загрязнителей связываются с генетическим материалом, ДНК метят радиоактивным фосфором (32Р) и впоследствии проводят авторадиографию. Таким способом было установлено связывание с ДНК продуктов метаболизма ПХБ и ПАУ. Для количественной оценки генетических эффектов поллютантов можно использовать также частоты различных хромосомных аббераций (разломы, изменение строения хромосом) и частоты обмена участками у сестринских хромосом. Последний критерий был применен в отношении полихет, моллюсков и рыб. Ответы иммунной системы. Иммунная система принимает самое непосредственное участие в распознавании и нейтрализации чужеродных соединений. Поэтому вполне естественно использовать в качестве биомаркеров различные иммунологические показатели. Показано, что подобными биомаркерами могут служить качественный и количественный состав крови, активность макрофагов, а также концентрация специфичных антител. Иммунологические биомаркеры очень перспективны для биоиндикации, однако исследования в этой области только начинаются.