8 Minute
Delfinii găsiți eşuaţi pe plaje pot suferi nu doar din cauza epuizării fizice, ci și din cauza unor leziuni cerebrale care seamănă cu boala Alzheimer la om. Cercetări recente corelează expunerea repetată la toxine cianobacteriene — în special BMAA și izomerii săi chimici apropiați — cu acumulări de plăci amiloide, încurcături de proteine tau și dezorientare în aceste mamifere marine.
Când intervențiile de salvare de pe plajă întâlnesc o cauză tulburătoare
Pentru cei care lucrează pe ţărmuri, scena este dureros de familiară: salvatorii se strâng în jurul unui delfin sau balenă eşuată, îl stropesc cu apă de mare, îi fac umbră pentru a-l proteja de soare şi îl acoperă cu pături ude într-o cursă contra cronometru pentru a-l menţine în viaţă până când mareea îl poate readuce în apă adâncă. Voluntarii şi biologii marini încearcă frecvent să ghideze animalele încă alertă către ape mai adânci, folosind tehnici de manipulare care reduc stresul și riscul de leziuni suplimentare. Totuşi, multe eşuări se încheie tragic, iar întrebarea rămâne — de ce devin brusc dezorientate şi vin să se lovească de mal animale sociale şi cu inteligenţă ridicată?
Delfini cu bot gros (Tursiops truncatus) în Florida
O legătură biologică îngrijorătoare: alge, toxine și creier
Cercetători din cadrul mai multor instituţii au propus o ipoteză remarcabilă: expunerea repetată la toxine produse de cianobacterii ar putea declanşa o afecţiune asemănătoare demenţei la delfini. Cianobacteriile — organisme microscopice responsabile pentru înfloririle algale („algal blooms”) în ape calde şi bogate în nutrienţi — produc neurotoxine precum β-N-metilamino-L-alanină (BMAA) şi izomeri chimici asociaţi, cum ar fi 2,4-diaminobutiric (2,4-DAB) şi N-2-aminoetilglicina (AEG). Aceste compuşi pot fi bioacumulaţi în reţelele trofice marine, ajungând să se concentreze în prădători de vârf, precum delfinii, care consumă peşti contaminaţi.
Procesele biologice suspectate includ bioacumularea, biomagnificarea şi mecanisme moleculare care favorizează agregarea proteinelor: există dovezi că BMAA se poate insera greşit în lanţurile proteice sau poate perturba homeostazia calciului neuronal, contribuind la stresul oxidativ şi la disfuncţii sinaptice. În epidemiologia umană există paralele notabile: pe insula Guam, expunerea alimentară pe termen lung la BMAA provenit din ciclul alimentar al unor plante şi insecte a fost corelată cu focare de boli neurodegenerative şi cu neuropatologie asemănătoare Alzheimer, incluzând depuneri amiloide şi proteine tau modificate. Experimentele de laborator, in vitro şi in vivo, arată că BMAA poate afecta supravieţuirea neuronilor şi poate produce deficite de memorie în modele animale, oferind o plausibilitate mecanică pentru observaţiile de teren.
c: Patologie beta-amiloidă în creierul unui delfin eşuat; g: proteină tau hiperfosforilată în creierul unui delfin eşuat. Credit: David Davis
Ce au descoperit studiile asupra delfinilor
O investigaţie concentrată asupra a 20 de delfini comuni cu bot gros (Tursiops truncatus) găsiţi eşuaţi în Indian River Lagoon, estul Floridei, a relevat semnături biochimice şi genetice alarmante. Cercetătorii au detectat BMAA şi izomerii săi în ţesuturile cerebrale ale delfinilor, în special niveluri foarte ridicate de 2,4-DAB la animalele găsite în timpul episoadelor sezoniere de înflorire a cianobateriilor. Concret, delfinii recuperaţi în perioade de înflorire prezentau concentraţii de până la 2.900 de ori mai mari de 2,4-DAB comparativ cu delfinii colectaţi în afara sezonului de înflorire.
Analizele neuropatologice efectuate prin imunohistochimie şi examinări microscopice au evidenţiat trăsături caracteristice asociate bolii Alzheimer la om: plăci β‑amiloide, proteine tau hiperfosforilate şi incluziuni de TDP‑43 — un marker asociat degenerării neurodegenerative severe. La nivelul expresiei genetice, probelor colectate în timpul sezonului de înflorire au prezentat sute de gene diferenţial exprimate, conectate la căi moleculare relevante pentru Alzheimer, precum procesarea precursorului proteinelor amiloide (APP), fosforilarea tau, inflamaţia neuronală (microglială), stres oxidativ, căi apoptotice şi disfuncţie sinaptică. Metodologic, studiile au utilizat combinaţii de cromatografie lichidă cu masă (LC‑MS) pentru detectarea BMAA/izomerilor, secvenţierea ARN (RNA‑seq) pentru transcriptomică şi imunomarcaje pentru a localiza agregatele proteice, ceea ce întăreşte robusteţea dovezilor.
Căi biologice comparate legate de Alzheimer la delfinii aflaţi în sezonul de înflorire
De ce contează acest lucru pentru ecosisteme și pentru oameni
Înfloririle algale toxice devin mai frecvente şi mai persistente în multe zone costiere din întreaga lume. Creşterea temperaturii apelor, aporturile sporite de nutrienţi provenite din agricultură (nitraţi, fosfaţi) şi deversările de ape uzate favorizează proliferarea cianobacteriilor. În Florida, de exemplu, ape încărcate cu toxine au fost evacuate în aval din Lake Okeechobee către Indian River Lagoon, expunând fauna sălbatică — şi, prin extensie, populaţiile umane care folosesc apa şi resursele sale — la sarcini toxice concentrate.
„Deoarece delfinii sunt consideraţi sentinela mediului pentru expuneri toxice în mediile marine,” explică Dr. David Davis de la Miller School of Medicine, „există motive de îngrijorare privind potenţiale probleme de sănătate umană asociate cu înfloririle de cianobacterii.” Aceleaşi căi moleculare care par să producă patologie asemănătoare Alzheimer la delfini ridică întrebări despre riscurile pe termen lung pentru persoanele care consumă fructe de mare din zone afectate sau care se expun în mod repetat la ape recreaţionale contaminate. Monitorizarea alimentelor marine, testarea pentru BMAA şi metodele de evaluare a riscului pentru consum sunt domenii de interes crescut în sănătatea publică marină.
Dr. David Davis examinând neuropatologia folosind un Huron TissueScope LE digital la Brain Chemistry Labs.
Statistica locală suplimentează motivele de alarmă: judeţul Miami‑Dade a raportat în 2024 una dintre cele mai ridicate prevalenţe ale bolii Alzheimer din Statele Unite. Deşi Alzheimer este o boală complexă, multifactorială — influenţată de genetică (de exemplu, variante precum ApoE4), vârstă şi stil de viaţă — factorii de mediu, inclusiv expunerea la toxine cianobacteriene, sunt din ce în ce mai recunoscuţi ca potenţiali contributori. Astfel, relaţia între contaminanţi marini, bioacumulare şi sănătatea umană este un subiect care necesită investigaţii interdisciplinare între ecologi marini, toxicologi, epidemiologi şi factori de decizie politică.
Perspectiva experţilor
«Aceste constatări subliniază faptul că algele neurotoxice nu sunt doar o problemă publică pe termen scurt, cauzând mortalităţi la peşti şi ape mirositoare; ele pot avea şi consecinţe cronice, la nivelul întregului sistem», spune Dr. Laura Mendez, toxicolog marin şi comunicatoare ştiinţifică. «Monitorizarea BMAA şi a compușilor asociați, reducerea scurgerilor de nutrienţi şi îmbunătăţirea capacităţilor de prognoză a înfloririlor sunt paşi practici care pot reduce riscul pentru fauna sălbatică şi pentru oameni deopotrivă.»
Răspunsurile de politică şi conservare vor trebui să facă punţi între ecologia marină, sănătatea publică şi managementul agricol. Măsuri concrete sugerate de datele existente includ: reducerea aporturilor de nutrienţi către ape costiere prin practici agricole îmbunătăţite (buffer‑uri vegetale, gestionarea fertilizanţilor), modernizarea staţiilor de tratare a apelor uzate, programe de monitorizare sentinel mai extinse care testează mamiferele marine şi produsele pescăreşti pentru neurotoxine, precum şi extinderea supravegherii neuropatologice în cazurile de eşuare pentru a obţine serii temporale robuste.
Pe lângă acţiunile de reducere a surselor, sunt necesare progrese în cercetare: standardizarea metodologiilor analitice pentru detectarea BMAA şi izomerilor săi (pentru comparabilitate între laboratoare), studii toxicocinetice la specii marine, investigaţii asupra mecanismelor moleculare prin culturi celulare şi modele animale, şi studii epidemiologice care să evalueze riscul pentru consumatorii de fructe de mare expuşi pe termen lung. Programele de alertă timpurie, bazate pe telesenzori şi imagistică satelitară, pot ajuta la identificarea rapidă a înfloririlor algale pentru a emite avertismente publice şi a limita contactul direct cu apa contaminată.
Pe măsură ce încălzirea climatică şi schimbările în utilizarea terenurilor continuă să amplifice riscurile de înflorire a algelor, oamenii de ştiinţă susţin că delfinii pot funcţiona ca un semnal de avertizare timpuriu: ceea ce se acumulează în creierele lor ar putea prefigura provocări de sănătate publică şi mediu mai largi. Integrarea datelor despre sănătatea mamiferelor marine cu monitorizarea calităţii apei şi a alimentelor marine este esenţială pentru estimarea riscurilor şi pentru proiectarea unor intervenţii eficiente.
Sursa: scitechdaily
Lasă un Comentariu