Niedawne badanie aligatorów w rzece Cape Fear wykazało, że zwierzęta miały podwyższony poziom 14 różnych związków per- i polifluoroalkilowych (PFAS) w surowicy krwi, a także kliniczne i genetyczne wskaźniki wpływu na układ odpornościowy. Praca uzupełnia zbiór dowodów łączących narażenie na PFAS z niekorzystnymi skutkami dla układu odpornościowego.

Zespół badawczy, kierowany przez Scotta Belchera, profesora biologii na North Carolina State University, pobrał próbki krwi i przeprowadził ocenę stanu zdrowia 49 aligatorów żyjących wzdłuż rzeki Cape Fear w latach 2018-2019. Porównali te wyniki z populacją referencyjną liczącą 26 osobników. aligatory z jeziora Waccamaw, znajdującego się w sąsiednim dorzeczu rzeki Lumber.

„Przyjrzeliśmy się 23 różnym PFAS i zauważyliśmy wyraźne różnice między obydwoma typami i poziomami PFAS w obu populacjach” – mówi Belcher. „Wykryliśmy średnio 10 różnych PFAS w próbkach rzeki Cape Fear, w porównaniu do średnio pięciu różnych PFAS w populacji jeziora Waccamaw.

„Dodatkowo stężenia fluoroeterów we krwi, takich jak produkt uboczny Nafionu 2, były obecne w wyższych stężeniach u aligatorów z dorzecza rzeki Cape Fear, podczas gdy poziomy te były znacznie niższe – lub nie zostały wykryte – u aligatorów z jeziora Waccamaw. Nasze dane pokazały, że gdy przesunęliśmy się w dół rzeki od Wilmington do Bald Head Island, ogólne stężenia PFAS spadły”.

Ale najbardziej niezwykłą obserwacją, jaką poczynił zespół, było to, że aligatory w rzece Cape Fear miały wiele niezagojonych lub zakażonych zmian.

„Aligatory rzadko cierpią na infekcje” – mówi Belcher. „Otrzymują rany, ale zwykle szybko się goją. Widzenie zakażonych zmian, które nie goiły się prawidłowo, było niepokojące i skłoniło nas do bliższego przyjrzenia się powiązaniom między ekspozycją na PFAS a zmianami w układzie odpornościowym aligatorów”.

Analiza genetyczna qRT-PCR ujawniła znacznie podwyższone poziomy genów reagujących na interferon-alfa (INF-α) u aligatorów z rzeki Cape Fear: ich poziomy były 400 razy wyższe niż u aligatorów z jeziora Waccamaw, które miały znacznie niższe stężenie PFAS we krwi.

„INF-α jest wydzielanym białkiem odpornościowym zaangażowanym w stymulowanie odpowiedzi immunologicznej” – mówi Belcher. „Zestaw genów reagujących na INF-α, które analizowaliśmy, jest normalnie zaangażowany w infekcje wirusowe. U ludzi przewlekła (lub długoterminowa) wysoka ekspresja tego zestawu genów jest ważnym wskaźnikiem chorób autoimmunologicznych, zwłaszcza tocznia. Ponadto niektóre narażenia na PFAS u ludzi są powiązane z przewlekłymi zaburzeniami autoimmunologicznymi, takimi jak wrzodziejące zapalenie jelita grubego i choroby tarczycy.

„Kiedy widzimy podwyższoną ekspresję INF-α u tych aligatorów, mówi nam to, że coś w odpowiedziach immunologicznych tych aligatorów jest zakłócone”.

Dzięki pięcioletnim próbkom danych, w większości pobieranym co roku od tych samych aligatorów, naukowcy są w stanie kontynuować śledzenie narażenia na PFAS i zmian zdrowotnych zarówno u osobników, jak i większych populacji aligatorów w obu siedliskach.

„Aligatory są gatunkiem wartowniczym – zwiastunem zagrożeń dla ludzkiego zdrowia” – mówi Belcher. „Obserwacja tych powiązań między ekspozycją na PFAS a zaburzeniami funkcji odpornościowych aligatorów z rzeki Cape Fear potwierdza powiązania między niekorzystnymi skutkami zdrowotnymi ludzi i zwierząt a ekspozycją na PFAS”.