science >> Wetenschap >  >> Natuur

Toxine gekoppeld aan motorneuronziekte gevonden in Australische algenbloei

Cyanobacteriële bloei en algen komen veel voor in waterlichamen over de hele wereld. Echter, Australië moet de groei van neurotoxines in onze algen nog volgen. Krediet:van www.shutterstock.com

Door algenbloei in grote Australische rivieren komt een giftige chemische stof vrij die kan bijdragen aan de ontwikkeling van motorneuronziekte (MND).

Mijn collega's en ik testten algen uit waterwegen in New South Wales, en ontdekte dat een neurotoxine genaamd BMAA aanwezig was in 70% van de monsters, inclusief die van cruciale waterbronnen zoals de rivieren Darling en Murrumbidgee.

Deze verbinding is bekend in het buitenland, en is gevonden in waterwegen in de Verenigde Staten, Europa, Azië, en het Midden-Oosten. Maar dit is de eerste keer dat het is ontdekt in Australië. Hoewel de aanwezigheid ervan wordt vermoed, het is tot nu toe nooit specifiek getest.

Twee monsters met BMAA werden verzameld uit de Murrumbidgee River, die door de NSW Riverina loopt, een hotspot voor MND in Australië. Positieve monsters werden ook verzameld in Centennial Park en Botany wetlands in het centrum van Sydney, evenals Manly Dam op de noordelijke stranden van Sydney.

In de afgelopen 30 jaar, Australische rivieren hebben de twijfelachtige eer gehad om enkele van de grootste algenbloei in de geschiedenis te huisvesten. In 1991 strekte een bloei zich uit over meer dan 1 200 km van de Darling River, de regering van New South Wales ertoe aanzetten de noodtoestand uit te roepen. Het leger werd gemobiliseerd om de steden te helpen.

Vanaf dat moment, Zuidoost-Australië heeft vier grote bloemen gehad, meest recentelijk in 2016. De toekomst is ook niet veelbelovend. Stijgende watertemperaturen betekenen dat de bloei in de toekomst waarschijnlijk in frequentie en duur zal toenemen.

Meerdere overheidsinstanties monitoren populaties van soorten bacteriën in Australië, regelmatig de waterkwaliteit testen en waarschuwingen geven wanneer er bloemen aanwezig zijn. Deze test is nodig vanwege het indrukwekkende aantal toxines dat cyanobacteriën kunnen produceren, variërend van huidirriterende stoffen tot lever- en neurologische toxines. De meeste van deze verbindingen zijn relatief snelwerkend, wat betekent dat hun effecten snel na blootstelling aanslaan.

De neurotoxische verbinding BMAA, echter, maakt momenteel geen deel uit van de reguliere tests, ondanks verbanden tussen langdurige blootstelling aan algenbloei en de ontwikkeling van ziekten zoals MND. Van BMAA is bekend dat het wordt geproduceerd door een soort zoetwater- en zeebacteriën, evenals sommige soorten algen.

Hoe BMAA onze gezondheid beïnvloedt

Onderzoek in Amerika wees uit dat regelmatige deelname aan recreatieve activiteiten op het water resulteerde in een verdrievoudiging van het risico op het ontwikkelen van MND. Satellietkaarten onthulden ook dat meren die vatbaar zijn voor algenbloei vaak omringd waren door clusters van MND-patiënten.

Southwestern NSW is sinds 2014 een focus geworden voor MND-onderzoekers, vanwege de aanwezigheid van een hotspot voor MND-gevallen rond de Riverina. De stad Griffith heeft een prevalentie van deze ziekte gerapporteerd die bijna zeven keer hoger is dan het nationale gemiddelde van 8,7 gevallen per 100, 000 mensen. Hotspots zoals deze kunnen onderzoekers helpen bij het identificeren van omgevingsfactoren die bijdragen aan ziekten.

Dit is vooral belangrijk bij MND, waarbij slechts 5-10% van de patiënten een familiegeschiedenis heeft. De overige 90-95% van de gevallen zijn sporadisch, gebeurt zonder waarschuwing. Het is mogelijk dat blootstelling aan BMAA, in combinatie met genetische, of andere omgevingsrisicofactoren, draagt ​​bij aan de hoge incidentie van MND in de Riverina.

BMAA heeft ook een vergelijkbare structuur als de aminozuren die de eiwitten in ons lichaam vormen. We veronderstellen dat dit bijdraagt ​​aan de toxiciteit en het vermogen om zich op te bouwen in dierlijk weefsel en in planten die worden blootgesteld aan verontreinigd water.

gelijk aan kwik, BMAA kan zich ophopen in de voedselketen, wat betekent dat mensen er relatief grote hoeveelheden van kunnen consumeren via hun dieet. Een dierstudie in de VS wees uit dat blootstelling aan BMAA via de voeding resulteerde in de vorming van plaques en eiwitklitten in de hersenen, die kenmerkende kenmerken zijn van neurodegeneratie.

Onderzoek moet zich nu concentreren op het volgen en monitoren van algenbloei om de aanwezigheid van BMAA te detecteren, en bepalen hoe lang het in het ecosysteem blijft nadat deze bloei is opgetreden.

Dit kan mogelijk helpen om de menselijke blootstelling aan BMAA te verminderen. Hoewel de factoren die MND veroorzaken talrijk en gevarieerd zijn, we hopen dat dit begrip uiteindelijk kan helpen om het aantal mensen dat de ziekte ontwikkelt te verminderen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.