Дельфины выбрасываются на берег с мутировавшим мозгом: это угрожает миллионам людей

Исследование было проведено командой из Медицинской школы Миллера при Университете Майами. Ученые обследовали 20 дельфинов, выброшенных на берег в лагуне Индиан-Ривер во Флориде, и обнаружили высокий уровень химического вещества, повреждающего мозг. Предполагается, что вещество вырабатывается цианобактериями, известными как сине-зеленые водоросли, пишет Daily Mail.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Угроза токсичных водорослей в океане

Эти микроскопические организмы выделяют соединения, высокотоксичные для нервных клеток, повреждая области мозга, отвечающие за память, мышление и коммуникацию. Данные также указывают, что у дельфинов, выброшенных на берег во время пика цветения водорослей, содержание токсина было в 2900 раз выше, чем у животных, выброшенных на берег в другое время года.

В мозге дельфинов также наблюдались характерные признаки болезни Альцгеймера, включая липкие белковые комки и спутанные волокна, нарушающие работу мозга и способные привести к потере памяти и спутанности сознания.

По словам доктора Дэвида Дэвиса, дельфины считаются экологическими индикаторами токсичного воздействия в морской среде, а потому существуют опасения по поводу проблем со здоровьем человека, связанных с цветением цианобактерий.

В прошлом году в округе Майами-Дейд был зарегистрирован самый высокий уровень заболеваемости болезнью Альцгеймера в стране – это указывает на то, что вредные токсины, вероятно, могут воздействовать и на человека. По словам Дэвиса, у болезни Альцгеймера, вероятно, есть множество причин, однако воздействие цианобактерий все чаще становится существенным фактором риска.

Цианобактерии, также известные как сине-зеленые водоросли – микроскопические организмы, процветающие в теплых, богатых питательными веществами водах, особенно там, где сельскохозяйственные стоки и сточные воды приносят высокие уровни азота и фосфора. В период размножения эти организмы быстро размножаются, окрашивая водоем в ярко-зеленый или сине-зеленый цвет, а также активно выделяя токсины.

Такое цветение водорослей моет выглядеть безобидным, однако это не совсем так. Водоросли вырабатывают целый ряд токсинов, невероятно токсичных для нервных клеток, в том числе:

• β-N-метиламино-L-аланин (BMAA);
• 2,4-диаминомасляная кислота (2,4-DAB);
• N-2-аминоэтилглицин (AEG).

Ученые полагают, что со временем воздействие этих токсинов может привести к тем же изменениям в мозге, что и при болезни Альцгеймера, включая:

• неправильно свернутые тау-белки;
• амилоидные бляшки;
• спутанные волокна, разрушающие нейронные связи.

Увы, связь между этими токсинами и нейродегенеративными заболеваниями не просто теоретическая. Исследования с участием жителей Гуама показали, что люди, регулярно употребляющие продукты, содержащие токсины цианобактерий, более склонны к развитию тех же нарушений в мозге, что и при болезни Альцгеймера.

В мозге пострадавших наблюдались те же нарушения сворачивания белков и образование бляшек, что и у пациентов с болезнью Альцгеймера. Позже эксперименты на лабораторных животных подтвердили эти данные, доказав, что длительное воздействие токсинов способно вызвать снижение когнитивных функций и поражения мозга, почти идентичные при болезни Альцгеймера.

Ситуация среди дельфинов особенно тревожна, поскольку животные являются высшими хищниками морских экосистем и чрезвычайно подвержены биоаккумуляции – процесс накопления токсинов в организме животных, находящихся на вершине пищевой цепи. Мелкая рыба и беспозвоночные поглощают токсины цианобактерий, и эти соединения постепенно концентрируются по мере продвижения вверх по цепочке. Простыми словами, к тому времени, как они достигают дельфинов, их уровни могут быть чрезвычайно высокими.

Уровни токсичных веществ у дельфинов

В ходе исследования ученые проанализировали мозг 20 афалин, выбросившихся на берег с 2010 по 2019 год. Результаты показали, что у животных, выбросившихся на берег в периоды цветения водорослей, в мозге содержалось до 2900 раз больше 2,4-ДАБ, чем у дельфинов, выбросившихся на берег в другое время года.

Кроме того, в мозге животных наблюдалось множество характерных признаков болезни Альцгеймера, в том числе: β-амилоидные бляшки, гиперфосфорилированные тау-белки и включения белка TDP-43 – маркера более агрессивных форм нейродегенеративного заболевания. Ученые также выявили изменения в 536 генах, соответствующие паттернам, связанным с болезнью Альцгеймера у людей.

Проблема цветения водорослей также усугубляется изменением климата и увеличением стока питательных веществ, поскольку повышение температуры воды и продолжительное солнечное сияние создаю идеальные условия для более частого и продолжительного цветения цианобактерий.