Toksin forbundet med motorneuronsygdom fundet i australske algeopblomstringer

Algeopblomstring i store australske floder frigiver et giftigt kemikalie, der kan bidrage til udviklingen af ​​motorneuronsygdom (MND).

Mine kolleger og jeg testede alger fra vandveje i New South Wales, og fandt ud af, at et neurotoksin kaldet BMAA var til stede i 70 % af prøverne, herunder dem fra afgørende vandkilder såsom Darling- og Murrumbidgee-floderne.

Denne forbindelse er velkendt i udlandet, og er blevet fundet i vandveje i USA, Europa, Asien, og Mellemøsten. Men det er første gang, det er blevet opdaget i Australien. Selvom dets tilstedeværelse er blevet mistænkt, det er aldrig blevet specifikt testet før nu.

To prøver indeholdende BMAA blev indsamlet fra Murrumbidgee River, som løber gennem NSW Riverina, et hotspot for MND i Australien. Positive prøver blev også indsamlet i Centennial Park og Botany vådområder i det centrale Sydney, samt Manly Dam på Sydneys nordlige strande.

I de sidste 30 år, Australske floder har haft den tvivlsomme ære at være vært for nogle af de største algeopblomstringer i historien. I 1991 strakte en opblomstring sig over mere end 1, 200 km fra Darling River, får regeringen i New South Wales til at erklære undtagelsestilstand. Hæren blev mobiliseret for at yde hjælp til byer.

Siden da, det sydøstlige Australien har haft fire store blomster, senest i 2016. Fremtiden er heller ikke lovende. Stigende vandtemperaturer betyder, at opblomstringer sandsynligvis vil stige i frekvens og varighed i fremtiden.

Flere statslige agenturer overvåger populationer af typer af bakterier i Australien, regelmæssigt at teste vandkvaliteten og udsende advarsler, når der er blomster. Denne test er nødvendig på grund af det imponerende antal toksiner, som cyanobakterier kan producere, lige fra hudirriterende stoffer til lever- og neurologiske toksiner. De fleste af disse forbindelser er relativt hurtigtvirkende, hvilket betyder, at deres virkninger slår hurtigt igennem efter eksponering.

Den neurotoksiske forbindelse BMAA, imidlertid, er ikke i øjeblikket en del af almindelige tests, på trods af sammenhænge mellem langvarig eksponering for algeopblomstring og udvikling af sygdomme som MND. BMAA er kendt for at blive produceret af en type ferskvands- og marinebakterier, samt nogle arter af alger.

Hvordan BMAA påvirker vores helbred

Forskning i Amerika viste, at regelmæssig deltagelse i vandbaseret rekreativ aktivitet resulterede i en tredobling af risikoen for at udvikle MND. Satellitkortlægning afslørede også, at søer med tendens til algeopblomstring ofte var omgivet af klynger af MND-patienter.

Southwestern NSW er blevet et fokus for MND-forskere siden 2014, på grund af tilstedeværelsen af ​​et hotspot for MND-tilfælde omkring Riverina. Byen Griffith har rapporteret en prævalens af denne sygdom, der er næsten syv gange højere end landsgennemsnittet på 8,7 tilfælde pr. 000 mennesker. Hotspots som disse kan hjælpe forskere med at identificere miljøfaktorer, der bidrager til sygdomme.

Dette er især vigtigt i MND, hvor kun 5-10% af patienterne har en familiehistorie. De øvrige 90-95% af tilfældene er sporadiske, sker uden varsel. Det er muligt, at BMAA-eksponering, i forbindelse med genetiske, eller andre miljømæssige risikofaktorer, bidrager til den høje forekomst af MND i Riverina.

BMAA har også en struktur, der ligner de aminosyrer, der udgør proteinerne i vores krop. Vi antager, at dette bidrager til dets toksicitet og evne til at opbygge sig i dyrevæv og i planter, der er udsat for forurenet vand.

Ligesom kviksølv, BMAA kan ophobes i fødekæden, hvilket betyder, at folk kunne indtage relativt store mængder af det gennem deres kost. En amerikansk dyreundersøgelse fandt ud af, at kostens eksponering for BMAA resulterede i dannelsen af ​​plaques og proteinfiltre i hjernen, som er kendetegnende for neurodegeneration.

Forskning skal nu fokusere på sporing og overvågning af algeopblomstring for at påvise tilstedeværelsen af ​​BMAA, og bestemme, hvor længe det forbliver i økosystemet efter disse opblomstringer.

Dette kan potentielt hjælpe med at reducere menneskelig eksponering for BMAA. Selvom de faktorer, der forårsager MND, er mange og forskellige, vi håber, at denne forståelse i sidste ende kan være med til at reducere antallet af mennesker, der udvikler sygdommen.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.