Para ilmuwan telah menemukan hubungan yang mengganggu antara lumba-lumba yang terdampar dan racun yang diketahui memicu kerusakan otak mirip Alzheimer, yang dapat berdampak pada jutaan orang di sepanjang pantai Amerika.
Peneliti mengamati 20 lumba-lumba yang terdampar Floridadi Indian River Lagoon dan menemukan bahan kimia perusak otak tingkat tinggi yang dihasilkan oleh cyanobacteria, juga disebut ganggang biru-hijau.
Organisme mikroskopis ini melepaskan senyawa yang sangat beracun bagi sel saraf, merusak daerah otak bertanggung jawab atas ingatan, pemikiran dan komunikasi.
Lumba-lumba yang terdampar saat puncak mekarnya alga mengandung racun 2.900 kali lebih banyak dibandingkan lumba-lumba yang ditemukan pada waktu lain sepanjang tahun.
Otak mereka juga terlihat tanda-tanda khas dari Alzheimer penyakit, termasuk gumpalan protein lengket dan serat kusut, yang mengganggu fungsi otak dan dapat menyebabkan kehilangan ingatan dan kebingungan.
Dr David Davis dari Fakultas Kedokteran Miller Universitas Miami menjelaskan: ‘Sejak lumba-lumba demikian dianggap sebagai penjaga lingkungan untuk paparan racun di lingkungan lautada kekhawatiran tentang masalah kesehatan manusia yang terkait dengan berkembangnya sianobakteri.’
Pada tahun 2024, Miami-Dade County mencatat prevalensi penyakit Alzheimer tertinggi di Amerika, hal ini menunjukkan adanya hubungan potensial antara paparan pada manusia dan racun berbahaya ini.
“Meskipun penyakit Alzheimer kemungkinan besar disebabkan oleh banyak hal, paparan cyanobacterial semakin muncul sebagai faktor risiko yang signifikan,” tambah Davis.
Para ilmuwan telah menemukan hubungan antara lumba-lumba yang terdampar dan racun yang diketahui memicu kerusakan otak mirip Alzheimer (STOCK)
Para ilmuwan menemukan ciri-ciri Alzheimer pada otak semua lumba-lumba yang diuji, termasuk protein tau yang salah lipatan (tengah), plak amiloid (kiri) dan serat kusut (kanan) yang merusak koneksi saraf.
Cyanobacteria, juga dikenal sebagai ganggang biru-hijau, adalah organisme mikroskopis yang tumbuh subur di perairan hangat dan kaya nutrisi, terutama di mana limpasan pertanian dan limbah menghasilkan nitrogen dan fosfor tingkat tinggi.
Selama ‘mekar’, organisme ini berkembang biak dengan cepat, mengubah saluran air menjadi hijau terang atau biru kehijauan dan melepaskan racun ke dalam air di sekitarnya.
Walaupun mekarnya bunga ini terlihat tidak berbahaya, namun mereka menghasilkan serangkaian racun, termasuk β-N-methylamino-L-alanine (BMAA) dan kerabat kimianya yaitu 2,4-Diaaminobutyric acid (2,4-DAB) dan N-2-aminoethylglycine (AEG), yang sangat beracun bagi sel saraf.
Para peneliti mencatat bahwa seiring berjalannya waktu, paparan tersebut dapat menyebabkan jenis perubahan otak yang sama seperti yang terlihat pada penyakit Alzheimer, termasuk protein tau yang salah lipatan, plak amiloid, dan serat kusut yang merusak koneksi saraf.
Hubungan antara racun-racun ini dan penyakit neurodegeneratif tidak hanya bersifat teoritis.
‘Penelitian yang melibatkan penduduk Guam menunjukkan bahwa orang yang rutin mengonsumsi makanan yang mengandung racun cyanobacterial lebih mungkin mengembangkan kelainan otak yang sama seperti yang terlihat pada penyakit Alzheimer,’ tim berbagi dalam sebuah siaran pers.
Otak individu yang terkena dampak menunjukkan kesalahan lipatan protein dan pembentukan plak yang sama seperti yang terjadi pada pasien Alzheimer di seluruh dunia.
Percobaan pada hewan laboratorium telah mengkonfirmasi temuan ini, menunjukkan bahwa paparan BMAA dalam waktu lama dapat menyebabkan penurunan kognitif dan lesi otak yang hampir sama dengan yang diamati pada penyakit Alzheimer.
Tim mempelajari 20 lumba-lumba yang terdampar di tepi Indian River Lagoon Florida, dan menemukan bahwa mereka semua memiliki tanda-tanda penyakit Alzheimer.
Pada lumba-lumba, situasi ini sangat mengkhawatirkan, karena sebagai predator utama di ekosistem laut, lumba-lumba sangat rentan terhadap bioakumulasi, yaitu proses dimana racun menumpuk di tubuh hewan yang berada di puncak rantai makanan.
Ikan kecil dan invertebrata menelan racun sianobakteri, dan senyawa ini secara bertahap terkonsentrasi saat mereka bergerak ke atas dalam rantai. Pada saat mereka mencapai lumba-lumba, tingkatnya bisa sangat tinggi.
Para peneliti di Hubbs-SeaWorld Research Institute di Melbourne Beach, Florida, bersama dengan kolaborator di University of Miami dan Blue World Research Institute, menganalisis otak 20 lumba-lumba hidung botol yang terdampar dari tahun 2010 hingga 2019.
Mereka menemukan bahwa lumba-lumba yang terdampar di pantai selama periode puncak pertumbuhan alga memiliki 2,4-DAB di otaknya 2.900 kali lebih banyak dibandingkan lumba-lumba yang terdampar pada waktu lain dalam setahun.
Otak menunjukkan banyak tanda khas penyakit Alzheimer, termasuk plak β-amiloid yang lengket, protein tau yang mengalami hiperfosforilasi, dan inklusi protein TDP-43, yang merupakan penanda bentuk neurodegeneratif yang lebih agresif.
Para ilmuwan juga mengidentifikasi perubahan pada 536 gen yang berhubungan dengan pola yang terkait dengan Alzheimer pada manusia.
Masalahnya semakin buruk seiring dengan perubahan iklim dan peningkatan limpasan nutrisi, karena suhu air yang lebih hangat dan sinar matahari yang berkepanjangan menciptakan kondisi ideal bagi cyanobacteria untuk berkembang lebih sering dan dalam jangka waktu yang lebih lama.
Di Florida, air yang dilepaskan dari Danau Okeechobee ke Sungai St Lucie dan Laguna Sungai Indian telah berulang kali membawa cyanobacteria dalam konsentrasi tinggi ke hilir, sehingga menciptakan wilayah air beracun yang luas.
Bagi lumba-lumba yang menavigasi perairan ini, paparan jangka panjang praktis tidak dapat dihindari.
“Karena lumba-lumba dianggap sebagai penjaga lingkungan atas paparan racun di lingkungan laut, ada kekhawatiran mengenai masalah kesehatan manusia yang terkait dengan berkembangnya sianobakteri,” kata Davis.
