2022 жылы ғалымдар теңіз сүтқоректілерінің жағаға шығып қалған 22 өкілінің миын зерттеп, дельфиндерде Альцгеймер ауруына ұқсас патологиялық өзгерістерді анықтады. Бұл тек көмескі белгілер ғана емес, адамдардағыдай амилоидты түйіндер мен тау-ақуыз шоғырлары да табылды.

Жақында жүргізілген тағы бір зерттеу бұл жаңалықты растады: жағаға шығып қалған дельфиндердің миында Альцгеймер ауруына шалдыққан адамдардағыдай зақымданулар анықталды. Ғалымдардың пікірінше, деменция белгілері бар дельфиндер адамдар сияқты теңізде адасып кетуі мүмкін, бұл олардың жағаға шығып қалу жағдайларын түсіндіреді. Бұл нейродегенерация тек адамзатқа тән емес, жануарларға да әсер етуі мүмкін екенін көрсететін ең айқын дәлелдердің бірі.

Улы балдырлар мен ластанудың әсері

Зерттеушілер бұл өзгерістердің цианобактериялармен — ластанған суларда жиі кездесетін улы микроағзалармен — байланысын ерекше назарға алды. Флоридадағы Индиан-Ривер лагунында климаттың өзгеруі мен ластану улы балдырлардың гүлдеуіне ықпал етеді. Бұл гүлдеулер токсиндер бөледі, олар қоректік тізбек арқылы жиналып, балықтарға, құрлық жануарларына және тіпті адамдарға қауіп төндіреді. Ұзақ өмір сүретін және қоршаған орта әсеріне ұшырайтын дельфиндер табиғи ерте ескерту жүйесі бола алады: олардың миы мен денесі токсиндердің созылмалы әсері бәрімізге не әкелуі мүмкін екенін көрсетеді.

Зерттеу барысы мен әдістері

Ғалымдар Индиан-Ривер лагунында жағаға шығып қалған 20 афалина дельфинін (Tursiops truncatus truncatus) үштік квадрупольді тандемді масс-спектрометр (QqQ немесе TQMS) көмегімен зерттеді. Бұл жоғары дәлдіктегі аналитикалық әдіс күрделі биологиялық немесе экологиялық үлгілердегі жеке қосылыстарды анықтауға мүмкіндік береді.

Индиан-Ривер лагунында дельфиндердің өлімі әдетте жазда, зиянды балдырлар гүлдеуі шарықтау шегіне жеткенде көбейеді. Зерттеушілер бұл маусымдық өршу кездейсоқ емес, алаңдатарлық заңдылықты көрсетеді деп санайды: жылы мезгілде дельфиндер балдырлар бөлетін нейротоксиндерге әлдеқайда осал болады.

Нейротоксиндердің рөлі

Гүлдеу кезеңдерінде дельфиндердің миында 2,4-диаминобутир қышқылының (2,4-DAB немесе DABA) мөлшері гүлдемейтін кезеңдерге қарағанда 2900 есе жоғары болған. Бұл қауіпті нейротоксин цианобактериялар, диатомды және динофлагеллаттар арқылы түзіледі.

DABA — нейролатероген ретінде танылған зат, ол тез әсер етеді: бірнеше сағат ішінде қозғыштықтың артуына, діріл мен тырысуға әкелуі мүмкін. Бұл DABA-ның қоздырғыш аминқышқыл екендігімен, жүйке жасушаларын шамадан тыс ынталандырып, олардың электрлік тепе-теңдігін бұзатынымен байланысты.

Генетикалық өзгерістер мен қауіптер

Зақымдану мұнымен шектелмейді. Дельфиндерде 536 геннің өзгергені анықталды, бұл ГАМҚ-ергиялық синапстардың бұзылуын, базальды мембрананың өзгеруін және Альцгеймер ауруының қауіп факторларының маусымдық гүлдеулермен күшейетінін көрсетеді.

Зерттеу тобы гүлдеу кезеңінде жағаға шығып қалған дельфиндерде глутаматдекарбоксилаза (GAD) деңгейі төмен болғанын анықтады. Бұл фермент қоздырғыш нейромедиатор глутаматты тежегіш ГАМҚ-ға айналдырады. GAD жеткіліксіз болғанда, мидағы тепе-теңдік қозғыштыққа қарай ығысады, бұл қозғалыс, психикалық, неврологиялық және нейродегенеративті бұзылыстарға әкеледі.

Адамдарда Альцгеймер ауруы кезінде GAD1 және GAD2 гендерінің экспрессиясы төмендейді. DABA нейротоксині бұл процесті жылдамдатып, дельфин миының зақымдануы мен дисфункциясын күшейтуі мүмкін.

Маусымдық және экологиялық факторлар

Зерттеу маусымдық 2,4-DAB әсері мидағы Альцгеймер ауруының транскрипциялық белгілерін күшейтетінін көрсетті. Климаттың өзгеруі гүлдеулердің жиілеуіне және күшеюіне әкелетінін ескерсек, зерттеушілер мұндай экологиялық әсерлердің әсіресе осал топтар арасында неврологиялық қауіптерге қалай ықпал ететінін зерттеудің маңыздылығын атап өтті.

Есту қабілетінің жоғалуы және қосымша қауіптер

Ғалымдар жағаға шығып қалған афалин дельфиндерінің кемінде жартысында ауыр немесе терең есту қабілетінің жоғалуы болғанын анықтады, бұл олардың мінез-құлқына, навигациясына және әлеуметтік байланыстарына әсер етеді. Бұл зерттеуде дельфиндердің есту қабілеті туралы деректер болмағанымен, команда қызықты заңдылықты байқады: есту қабілетіне байланысты гендердің (MYO1F, STRC, SYNE4) транскрипттері 2,4-DAB әсерімен, гүлдеу маусымымен және жағаға шығып қалу жылымен өзара байланысты болды.

Авторлар адамдарда да есту қабілетінің жоғалуы Альцгеймер ауруының қауіп факторы болып табылатынын және мидың тиісті патологиясының дамуын жеделдетуі мүмкін екенін атап өтті.

Қосымша зерттеулердің қажеттілігі

2,4-DAB-тың мидың транскриптомына әсері анықталғандықтан, бұл қосылыстың нейродегенеративті аурулардың дамуына ықпалын анықтау үшін қосымша зерттеулер қажет.

Зерттеу Communications Biology журналында жарияланды.