해안에 좌초하는 돌고래 고래 알고 보니 알츠하이머병
괌 주인 대상 연구로 드러나, 남조류 독소가 유발
좌초한 돌고래 혹시 알츠하이머병?
Brain Chemistry Labs 제공
자연을 사랑하는 사람들에게 가장 가슴 아픈 일 중 하나는 돌고래나 고래와 같은 해양 포유류가 해변에 좌초되는 것을 발견하는 일이다.
만약 돌고래가 살아 있다면, 시민 자원봉사자들의 도움을 받는 해양 생물학자들은 좌초된 해양 포유류가 햇빛에 노출되거나 피부가 건조해지는 것을 막기 위해 바닷물을 양동이로 뿌리고 때로는 젖은 담요로 덮어준다.
다른 자원봉사자들은 조수가 밀려올 때 원래 서식지로 돌아갈 수 있도록 돕는 방법을 모색한다.
안타깝게도, 해변에 좌초된 해양 포유류 중 일부는 죽은 후에 발견되기도 한다.
이러한 불안한 사건은 더 큰 의문을 제기한다. 돌고래와 고래가 애초에 해안에 좌초되는 이유는 무엇일까?
플로리다에서 와이오밍에 이르는 다양한 지역 과학자들이 특이한 가설을 제시했다.
치매를 앓는 성인들이 가끔 집을 떠나 멀리 떠돌아다니는 것처럼, 돌고래도 알츠하이머병의 일종으로 방향 감각을 잃는다는 것이다다.
이 연구는 커뮤니케이션 생물학(Communication Biology)에 게재되었다.
해양 포유류의 경우, 알츠하이머병과 유사한 신경병리 및 방향 감각 상실neuropathology and disorientation은 남조류cyanobacteria가 생성하는 독성 분자에 만성적으로 노출되어 발생할 수 있는 것으로 보인다.
괌 섬 주민들을 대상으로 한 연구에 따르면, 남조류 독소에 대한 만성적인 식이 노출은 알츠하이머병의 특징인 잘못 접힌 타우 단백질 misfolded tau proteins 및 아밀로이드 플라크amyloid plaques와 관련이 있는 것으로 나타났다.
남조류 독소인 β-N-메틸아미노-L-알라닌(BMAA)과 그 이성질체인 2,4-디아미노부티르산(2,4-DAB) 및 N-2-아미노에틸글리신(AEG)은 신경 세포에 매우 독성이 강한 것으로 밝혀졌다.
BMAA는 실험 동물에서 알츠하이머병과 유사한 신경병리 및 인지 기능 저하를 유발한다.
이러한 독소는 해양 생태계의 먹이 사슬을 따라 생물학적으로 증폭될 수 있다.
개화기 돌고래의 알츠하이머병 경로 비교. 출처: 데이비드 데이비스
플로리다 동부 인디언 강 석호에 좌초된 20마리 흔한 병코돌고래bottlenose dolphins를 대상으로 한 연구에서 이들의 뇌에 BMAA와 그 이성질체, 특히 2,4-DAB가 함유되어 있는 것으로 나타났다.
여름철 남조류 대발생기에 좌초된 돌고래는 대발생기 돌고래보다 2,900배 높은 2,4-DAB 농도를 보였다.
돌고래 뇌에서는 베타 아밀로이드 플라크와 과인산화 타우 단백질을 포함하여 알츠하이머병 환자와 유사한 뇌 신경병리학적 소견이 발견되었다.
또한, 특히 심각한 알츠하이머병 특징인 TDP-43 단백질 내포물도 돌고래 뇌에서 발견되었다.
개화기 동안, 동일한 돌고래들은 알츠하이머병과 관련된 536개 차별적으로 발현되는 유전자를 보였다.
c: 좌초된 돌고래 뇌의 베타 아밀로이드 병리; g: 좌초된 돌고래 뇌의 과인산화된 타우 단백질. 출처: 데이비드 데이비스
남조류 개화 기간은 기후 온난화와 농업 유출수 및 하수 배출과 관련된 영양분 유입으로 인해 증가하고 있다.
남조류가 풍부한 물은 오키초비Okeechobee 호수에서 세인트 루시 강St. Lucie River을 따라 인디언 강 석호Indian River Lagoon로 종종 방출되었다.
밀러 의대Miller School of Medicine 데이비드 데이비스David Davis 박사는 "돌고래는 해양 환경에서 독성 노출에 대한 환경 감시자로 여겨지기 때문에" 남조류 개화와 관련된 인간 건강 문제에 대한 우려가 있다고 설명한다.
2024년 마이애미 데이드 카운티Miami Dade County는 미국에서 알츠하이머병 유병률이 가장 높았다.
데이비스 박사는 "알츠하이머병으로 이어지는 경로는 다양할 가능성이 높지만, 남세균 노출이 점점 더 위험 요인으로 작용하는 것으로 보인다"라고 덧붙였다.
잭슨 홀Jackson Hole 뇌화학 연구실 폴 앨런 콕스Paul Alan Cox 박사는 "괌 마을 주민들의 경우 남조류 독소에 노출되면 신경 질환이 유발되는 것으로 나타났다"라고 말했다.
More information: Wendy Noke Durden et al, Alzheimer's disease signatures in the brain transcriptome of Estuarine Dolphins, Communications Biology (2025). DOI: 10.1038/s42003-025-08796-0
Journal information: Communications Biology
Provided by Brain Chemistry Labs
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이는 인문고고학과도 밀접하다.
저렇게 떠밀려온 돌고래 고래를 인간이 가만 뒀겠는가?
기름 살 그리고 뼈 어느 것 하나 버릴 것이 없는 종합선물세트였다.