Исследование на молекулярном уровне обнаружило, что зеленые морские черепахи в лагуне реки Индии находятся под биологическим стрессом


Молодые зеленые морские черепахи (Chelonian mydas), живущие в прибрежных водах, часто обнаруживают опухоли, растущие на их мягких тканях и панцирях, симптомы болезни, называемой фибропапилломатозом зеленой черепахи. Хотя болезнь была связана с вирусом под названием альфа-герпесвирус хелонид 5, сосуществовал в популяциях более 300 миллионов лет, хотя сама болезнь стала пандемической только в прошлом веке. можно найти у клинически здоровых черепах, у которых нет опухолей, что свидетельствует о многофакторном проявлении болезни. Данные других исследований показывают, что существует связь между загрязнением окружающей среды и подавлением иммунитета у различных животных.

Исследователи из научного колледжа Чарльза Э. Шмидта при Атлантическом университете Флориды изучили иммунную функцию в двух популяциях зеленых морских черепах, не содержащихся в неволе, сравнивая местных из района с плохим качеством воды с черепахами из более нетронутой окружающей среды.

Исследователи получили образцы крови 87 зеленых черепах, пойманных и выпущенных из Индийской речной лагуны, сильно загрязненного устья с высоким уровнем тяжелых металлов, стойких органических загрязнителей и избыточных питательных веществ, а также нетронутого искусственного бассейна Трезубец, расположенного недалеко от мыса Канаверал. . Они исследовали две ветви иммунной системы: очень специфический адаптивный иммунитет, который включает распознавание антигенов и развитие клеток памяти и чаще всего измеряется по тому, насколько активно белые кровяные тельца отвечают на иммунный вызов (пролиферация лимфоцитов); и врожденный иммунитет, который действует как начальный механизм защиты от патогенов и частично включает фагоцитарные лейкоциты, которые поглощают инородные частицы.

Результаты исследования, опубликованные в Журнал болезней дикой природы, показали, что как адаптивная, так и врожденная иммунная функция были нарушены у зеленых морских черепах, пойманных в лагуне Индийской реки, где исторические показатели фибропапилломатоза зеленой черепахи в этой превышают 50 процентов. В лагуне Индийской реки черепахи с опухолями обладали меньшей иммунной способностью, чем те, что обитали в этой среде обитания без опухолей. Для сравнения, черепахи из бассейна Трайдент свободны от фибропапилломатоза зеленой черепахи, и как их врожденные, так и адаптивные ветви иммунной функции демонстрируют большую иммунную компетентность.


«Результаты нашего исследования предполагают, что качество среды обитания, состояние болезни и иммунная функция взаимосвязаны, образуя петлю положительной обратной связи, в которой загрязненная среда влияет на иммунную систему и делает животных более склонными к проявлению фибропапилломатоза зеленой черепахи, что, в свою очередь, еще больше ставит под угрозу иммунная система », – сказала Сара Л. Милтон, доктор философии, ведущий автор, заведующая и профессор кафедры биологических наук, Колледж Чарльза Э. Шмидта. «Снижение иммунной компетенции может первоначально допускать заболевание, а статус болезни, в свою очередь, может затем еще больше препятствовать иммунной компетенции. Такой порочный круг может объяснить, почему в некоторых местах так высока заболеваемость, в то время как в других местах обитают черепахи, у которых положительный тест на альфа-герпесвирус хелонид. 5, но клинически здоровы ».

Более раннее исследование реакции на стресс на молекулярном уровне, проведенное Милтоном, также показало, что зеленые морские черепахи в Индийской речной лагуне испытывают физиологический стресс. Независимо от того, были ли у них видимые опухоли или нет, уровни маркеров клеточного стресса у этих животных были выше, чем у Trident Basin.

Соавторами исследования являются Патрисия Спосато, Департамент биологических наук FAU и Walkabout Ecological Team, Inc.; Патрисия Китинг, доктор философии, научный сотрудник отделения биологических наук FAU; и Питер Л. Лутц, доктор философии, (умер), Департамент биологических наук FAU.

Пробы зеленых морских отбирались в 1999 и 2001 годах и с 2011 по 2013 годы во все сезоны. В рамках продолжающихся исследований по метке-повторной поимке в лагуне реки Индийская и в бассейне Трайдент, это исследование проводилось с разрешения Комиссии по охране рыб и дикой природы Флориды (разрешение № FWC MTP186, разрешение № FWC MTP053) и Национальной службы морского рыболовства (разрешение № NMFS 14506).