Un nuevo estudio en Florida detecta toxinas de cianobacterias y firmas genéticas de alzhéimer en delfines mulares varados, con niveles cerebrales disparados

El alzhéimer es una enfermedad neurodegenerativa en la que se acumulan placas de beta amiloide y ovillos de tau, proteínas que dañan neuronas y conexiones. Las últimas investigaciones encuentran que estas placas no son exactamente el origen de la enfermedad, sino una forma del organismo de defenderse de otras agresiones, como el estrés oxidativo.

En 2022, un equipo examinó los cerebros de 22 mamíferos marinos varados y halló algo inesperado. Encontró placas amiloides y ovillos de tau, las mismas señas patológicas que se observan en pacientes humanos con alzhéimer. Ahora, un nuevo estudio refuerza y amplía ese hallazgo. Los científicos describen daños cerebrales en delfines varados que se parecen de forma inquietante a los de personas con alzhéimer. Igual que algunos pacientes con demencia se desorientan y se alejan de casa, los investigadores plantean que delfines con neurodegeneración pueden confundirse en el mar. El resultado sugiere que el deterioro neurológico no es un rasgo exclusivo de nuestra especie y que otros mamíferos podrían sufrir trayectorias similares.

Lo más relevante es el posible vínculo con cianobacterias que proliferan en aguas contaminadas. En la laguna Indian River, en Florida, la contaminación y el calentamiento global intensifican las floraciones tóxicas. Esas floraciones liberan compuestos que se acumulan en la cadena alimentaria. Afectan a peces, aves, mamíferos terrestres y a los humanos que consumen o respiran aerosoles marinos. Los delfines, longevos y por tanto más expuestos, actúan como centinelas y reflejan lo que una exposición crónica a toxinas puede significar para todos.

El equipo analizó 20 delfines mulares comunes, Tursiops truncatus truncatus, varados en la laguna. Usó espectrometría de masas en tándem con triple cuadrupolo, conocida como QqQ o TQMS. Esta técnica permite cuantificar con gran precisión cantidades muy pequeñas de compuestos específicos en matrices biológicas complejas.

En la laguna, las muertes de delfines se disparan en verano, justo cuando las floraciones nocivas alcanzan su máximo. Los investigadores no lo consideran una coincidencia. Ven un patrón estacional que apunta a una mayor vulnerabilidad durante los meses cálidos, cuando las toxinas proliferan y la cadena trófica las concentra.

Igual que algunos pacientes con demencia se desorientan y se alejan de casa, los investigadores plantean que delfines con neurodegeneración pueden confundirse en el mar

Los resultados muestran una pauta contundente. En temporada de floraciones, los cerebros de delfines contenían hasta 2.900 veces más 2,4-DAB que en periodos sin floración. Este compuesto, antes clasificado como neurolatirogénico, es decir, que tiene capacidad para dañar nervios, actúa como aminoácido excitador y altera el equilibrio eléctrico neuronal. Tras horas de exposición puede provocar hiperirritabilidad, temblores y convulsiones.

Los delfines presentaron 536 genes con expresión alterada. Los cambios afectaron a sinapsis GABAérgicas, a componentes de la membrana basal y a factores de riesgo asociados al alzhéimer. El cuadro empeoró con cada temporada de floraciones, como si el ambiente fuese apilando cargas sobre un cerebro ya castigado.

El equipo observó además que los delfines varados durante las floraciones tenían niveles más bajos de la enzima glutamato descarboxilasa (GAD). Esta proteína transforma el glutamato, que excita, en GABA, el neurotransmisor que nos calma. Con poca GAD el tablero se inclina hacia la sobreexcitación. Ese desequilibrio se relaciona con trastornos mentales, psiquiátricos, neurodegenerativos y del neurodesarrollo. En la enfermedad de Alzheimer ya se conoce el descenso de los genes GAD1 y GAD2. La presencia de 2,4-DAB podría acelerar esa caída y empujar el sistema a un fallo más profundo.

La exposición estacional e irregular al 2,4-DAB amplificó las señales propias del alzhéimer en el cerebro. Con un clima que favorece floraciones más intensas y frecuentes, los autores subrayan la necesidad de estudiar cómo estas exposiciones ambientales contribuyen al riesgo neurológico, en particular en poblaciones vulnerables o con contacto continuado con ecosistemas afectados.

La mitad de los delfines varados sufrían pérdidas de audición de severa a profunda

Otro ángulo del problema aparece en los oídos. Estudios previos señalaron que al menos la mitad de los delfines varados sufrían pérdidas de audición de severa a profunda. Esta condición altera la conducta, la navegación y los lazos sociales. Aunque la cohorte principal de este trabajo no incluía audiometrías, el equipo encontró algo llamativo en los cerebros analizados. Detectó transcritos de genes vinculados a la audición, como MYO1F, STRC y SYNE4, que se correlacionaban con la exposición al 2,4-DAB, con la estación de floración y con el año del varamiento.

En humanos, la pérdida auditiva constituye un factor de riesgo de alzhéimer y puede acelerar la neuropatología relacionada con la enfermedad. La coincidencia de señales en audición y neurodegeneración en los delfines refuerza la hipótesis de que un entorno tóxico puede golpear varios sistemas a la vez y desestabilizar la homeostasis cerebral.

Los autores piden ampliar la investigación para aclarar el papel del 2,4-DAB y de otras toxinas de cianobacterias en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas. El objetivo es distinguir entre correlación y causalidad y entender los mecanismos celulares que convierten una floración en una amenaza para la inteligencia social de un delfín. Las respuestas tendrán implicaciones para la salud marina y también para la humana.

REFERENCIA

Alzheimer’s disease signatures in the brain transcriptome of Estuarine Dolphins