Los leones marinos de California expuestos al ácido domoico de la toxina de algas pueden sufrir daños cerebrales que conducen a déficits significativos en la memoria espacial, según un estudio que se publicará en la edición del 18 de diciembre de ciencia . Los nuevos hallazgos sugieren que la exposición crónica a la toxina, producida por algas marinas naturales, causa daños que probablemente afecten la capacidad de los leones marinos para navegar en su hábitat oceánico y sobrevivir en la naturaleza.
El ácido domoico, una potente neurotoxina, capturó los titulares este año después de ser detectado en los cangrejos Dungeness, lo que llevó a las autoridades a retrasar la apertura de la temporada de cangrejos en la costa oeste. Sin embargo, para los leones marinos de California, la toxina ha causado problemas paraaños. Cientos de leones marinos se encuentran cada año en las playas de California con síntomas de intoxicación por ácido domoico, incluyendo desorientación y convulsiones. Investigaciones anteriores han caracterizado los efectos clínicos de la toxina, pero no se han evaluado los efectos conductuales de la intoxicación por ácido domoico en animales salvajes..
Un equipo dirigido por científicos de la Universidad de California, Santa Cruz, estudió 30 leones marinos de California sometidos a cuidados veterinarios y rehabilitación en el Centro de Mamíferos Marinos en Sausalito. Los investigadores administraron pruebas de comportamiento para evaluar la memoria espacial y realizaron imágenes cerebrales IRM paraver la extensión de las lesiones cerebrales en los animales afectados.
El daño al hipocampo, una parte del cerebro involucrado en la memoria, a menudo se ve en leones marinos con envenenamiento por ácido domoico, según el primer autor Peter Cook, quien dirigió el estudio como estudiante graduado en la Universidad de California en Santa Cruz y ahora está enUniversidad de Emory. "En este estudio, pudimos correlacionar el alcance del daño del hipocampo con impedimentos de comportamiento específicos relevantes para la supervivencia de los animales en la naturaleza", dijo Cook.
El estudio documentó un rendimiento deteriorado en tareas de memoria espacial a corto y largo plazo en animales con lesiones del hipocampo. Es probable que estos déficits interfieran con la capacidad de un lobo marino para encontrar comida y también pueden ayudar a explicar informes anecdóticos de leones marinos que aparecen enlugares inusuales muy fuera de su rango normal, ya sea demasiado lejos en el mar o tierra adentro lejos de la costa, según la coautora Colleen Reichmuth, directora del Laboratorio de Sistemas de Cognición y Sensorial Pinniped en UC Santa Cruz, donde se realizaron las pruebas de comportamiento.
El ácido domoico es producido por algas microscópicas diatomeas del género Pseudo-nitzschia que ocurren naturalmente en aguas costeras.Las floraciones de las algas tóxicas a lo largo de la costa de California generalmente ocurren en la primavera y el otoño y duran solo unas pocas semanas, pero han aumentado en frecuencia y gravedad.La floración masiva de este año, la más grande jamás registrada, duró todo el verano y se extendió desde Santa Bárbara hasta Alaska.
Durante una floración de Pseudo-nitzschia, el ácido domoico se acumula en mariscos y peces pequeños como anchoas y sardinas que se alimentan de algas filtradas del agua. Los animales que se alimentan de esos peces, incluidos los leones marinos y otros mamíferos marinos y aves marinas, pueden serexpuesto a altos niveles de la toxina.
El estudio de los leones marinos se llevó a cabo durante varios años, y los investigadores probaron animales con y sin síntomas de daño cerebral causado por la exposición al ácido domoico. Cook notó que durante una floración de algas, los leones marinos fueron llevados al Centro de Mamíferos Marinos conEl envenenamiento por ácido domoico aún puede no tener daño cerebral permanente. El envenenamiento agudo puede causar convulsiones y desorientación, pero las lesiones cerebrales se desarrollan con el tiempo, probablemente como resultado de una condición epiléptica crónica causada por una o más exposiciones a la toxina, dijo.con síntomas de daño cerebral en las playas durante todo el año, incluso cuando no hay una floración activa de las algas tóxicas.
"Lo que aún no se comprende bien es la respuesta a la dosis", dijo Cook. "No sabemos qué tan importante debe ser la exposición, o con qué frecuencia se repite, para causar este tipo de daño cerebral, y no lo hacemos"t conocer los efectos de la exposición repetida a dosis bajas "
Además de evaluar los efectos conductuales del daño cerebral, el equipo de investigación también usó resonancia magnética funcional para observar los efectos de la exposición al ácido domoico en redes cerebrales importantes. Descubrieron que los leones marinos con síntomas de exposición tóxica habían reducido en gran medida la conectividad entrehipocampo y tálamo, una vía conocida por ser esencial para la formación de la memoria episódica recuerdos de eventos o experiencias en roedores y humanos.
"Esta es la primera evidencia de cambios en las redes cerebrales en los leones marinos expuestos, y sugiere que estos animales pueden estar sufriendo una amplia interrupción de la memoria, no solo déficits de memoria espacial", dijo Cook. "Es raro tener este tipo deEvidencia experimental que relaciona un efecto neurotóxico natural con el deterioro del comportamiento en un animal salvaje. Hay miles de leones marinos de California con diversos grados de exposición al ácido domoico. Los leones marinos navegan en un entorno complejo y cambiante, y si su memoria espacial se ve afectadaseguramente afectará su capacidad de sobrevivir en la naturaleza ".
Además de Cook y Reichmuth, los coautores del estudio incluyen a Andrew Rouse en UC Santa Cruz; Laura Libby, Baljeet Singh y Charan Ranganath en UC Davis; Sophie Dennison, Kris Kruse-Elliott y Jim Stuppino en AnimalScan Advanced VeterinaryImaging, Redwood City; Owen Carmichael en el Centro de Investigación Biomédica Pennington, Baton Rouge; Vanessa Fravel, Lorraine Barbosa y Frances Gulland en el Centro de Mamíferos Marinos, Sausalito; y William Van Bonn en el Acuario Shedd, Chicago.
Esta investigación fue financiada por la National Science Foundation y la David and Lucile Packard Foundation.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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