Gestrandete Delfine weisen Alzheimer-ähnliche Gehirnveränderungen auf in Zusammenhang mit giftiger Algenblüte

Eine Studie in „Nature Communications Biology“ hat ergeben, dass Delfine in der Indian River Lagoon in Florida Gehirnveränderungen aufweisen, die denen der Alzheimer-Krankheit ähneln. Welche Relevanz könnte dies für andere Arten haben?

Die gemeinsame Studie, an der Wissenschaftler der Miller School of Medicine der University of Miami (UM), des Hubbs-SeaWorld Research Institute (HSWRI), der Brain Chemistry Labs, der UM Rosenstiel School of Marine, Atmospheric, and Earth Science und des Blue World Research Institute teilnahmen, ergab, dass Delfine, die schädlichen Algenblüten ausgesetzt waren, hohe Konzentrationen eines Toxins im Gehirn aufwiesen und Warnsignale für Neurodegeneration zeigten.

Delfine: Sentinel Species für Hirnpathologien

Die Studie ist eine der ersten, die Neurotoxine aus Algenblüten direkt mit Hirnveränderungen in Verbindung bringt, die mit Alzheimer-ähnlichen Erkrankungen bei einem wildlebenden Meeressäugetier assoziiert werden. Sie verdeutlicht auch, wie sich die Erhöhung der Wassertemperaturen und Nährstoffverschmutzung, die schädliche Algenblüten begünstigen, auf die Gesundheit von Wildtieren auswirken können.

„Delfine fungieren als Sentinel Species: Sie entwickeln auf natürliche Weise Amyloid- und Tau-Pathologien, und ihre Gehirne zeigen, wie Umweltstressoren wie schädliche Algenblütengifte neurodegenerative Prozesse beschleunigen können“, sagte Dr. David Davis, Neurotoxikologe an der Miller School, stellvertretender Direktor der Brain Endowment Bank der Miller School und Assistenzprofessor in der Abteilung für Neurologie. „Wir beobachteten transkriptomische Parallelen zwischen Delfinen, die Algentoxinen ausgesetzt waren, und der menschlichen Alzheimer-Krankheit – insbesondere in Signalwegen, die die neuronale Kommunikation und die Blut-Hirn-Schranke beeinflussen.“

Klimaerwärmung begünstigt Algenblüte

Mit der Klimaerwärmung treten Algenblüten häufiger und heftiger auf und stellen eine erhebliche Gefahr für marine Ökosysteme und die öffentliche Gesundheit dar. Die Studie baut auf laufenden Forschungsarbeiten der Brain Endowment Bank der University of Miami auf, die die Auswirkungen von Neurotoxinen aus Algenblüten und deren Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit untersuchen.

Während der Blütezeit wurde bei gestrandeten Delfinen eine 2900-mal höhere Konzentration des Toxins 2,4-Diaminobuttersäure (2,4-DAB) im Gehirn festgestellt als bei Delfinen, die außerhalb der Blütezeit strandeten. Neben diesen Toxinen beobachteten die Forscher Veränderungen in der Gehirnchemie und im Gewebe, die auf eine frühe Alzheimer-Erkrankung hindeuten, darunter eine abnorme Proteinansammlung und Veränderungen in wichtigen Genen, die mit Gedächtnis, Gehirngesundheit und Alzheimer-Risiko in Verbindung stehen.

Gestörtes Ökosystem wirkt sich auf Verfügbarkeit von Beutetieren aus

Die Ergebnisse decken sich auch mit aktuellen Forschungsergebnissen, die zeigen, dass Störungen des Ökosystems in der Indian River Lagoon in Florida zu erheblichen Veränderungen in der Ernährung der Delfine und der Verfügbarkeit von Beutetieren geführt haben.

„Diese Ergebnisse sind besorgniserregend, da Delfine die Küstengewässer mit Menschen teilen und dort vielen der gleichen Umweltrisiken ausgesetzt sind wie wir“, sagte Wendy Noke Durden, Wissenschaftlerin am HSWRI. „Wir beginnen gerade erst zu verstehen, wie sich Umweltveränderungen und Giftstoffexposition auf die Gesundheit von Meeressäugern auswirken und was das für die Menschen bedeuten könnte, die diese Gewässer teilen. Alzheimer-ähnliche Veränderungen bei Delfinen werfen die Frage auf, ob ähnliche Probleme auch bei anderen Arten in den USA und weltweit bestehen.“

Diese Arbeit wurde durch Mittel aus dem Verkauf von Discover Florida Oceans-Nummernschildern, dem Brevard County Tourism and Development Council, der Herbert W. Hoover Foundation und dem SeaWorld Busch Gardens Conservation Fund unterstützt.

(sg/BIERMANN)