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ゼニガタアザラシの子を対象とした研究で、出生前の水銀曝露と、触れたときの反応や動き、リハビリに必要な期間との関連が見つかりました。研究チームは、アザラシの体形や行動に合わせた神経学的診察法も開発し、汚染物質への曝露量と神経機能を照らし合わせる研究を進めています。
45頭を調べ、26項目の診察法を開発
テキサスA&M大学の獣医毒性学者トッド・オハラ氏らは、アラスカからメキシコにかけて海洋哺乳類とその餌を調べ、水銀などへの曝露と健康への影響を研究してきました。その一環として、カリフォルニア州サウサリートの海洋哺乳類の救護施設「The Marine Mammal Center」と協力し、ゼニガタアザラシの子に特化した神経学的診察法を開発しました。
犬や猫、馬向けの診察法は、ひれや厚い脂肪層を持ち、泳ぎや潜水に適応したアザラシにはそのまま当てはめにくいためです。獣医神経学者クリスティン・トムソン氏が率いたチームは、2年間に同施設へ収容された座礁個体45頭を評価しました。
診察法は、アザラシやアシカなどの鰭脚類の体の構造と行動に合わせた26項目で構成され、12分未満で実施できます。神経系のどこに異常があるかを調べ、診断や治療、回復の見通しを検討するために使います。
この診察法などを用いた後続の研究では、出生前の水銀曝露が、ゼニガタアザラシの子の触覚への反応や運動、リハビリ期間の違いと関連していました。研究に参加したマリアンヌ・リアン氏は、この結果が、胎児期の水銀曝露によって野生動物の神経発達に異常が生じるリスクを支持すると評価しています。
今後は、メキシコのカリフォルニアアシカを対象に研究を広げるほか、アラスカではゼニガタアザラシを対象とした地域住民参加型の研究を継続する予定です。水銀やほかの微量元素を、動物、人、環境の健康を一体として捉える「ワンヘルス」の観点から調べます。
母親の餌を通じて、出生前から曝露
水銀などの汚染物質は、捕食関係でつながる「食物網」を通じて移動し、餌から捕食者へと移る過程で濃度が高まることがあります。魚を食べる海洋哺乳類はこうした物質に曝露し、子も妊娠中や授乳中に母親から汚染物質を受け取ることがあります。
オハラ氏が参加した研究では、アラスカ西部アリューシャン列島のトドの子で、成体の雌やほかの地域のトドより、水銀と一部の残留性有機汚染物質の濃度が高いことが分かりました。別の研究でもトドの子の水銀やほかの元素の濃度には地域差があり、研究チームは母親の食性の違いを反映している可能性があるとみています。
海洋の水銀が食物網へ入る過程には、微生物による化学変化も関わります。微生物は水中の水銀を、神経毒性を持ち、食物網を通じて蓄積するメチル水銀へ変換します。カナダのサーニッチ湾を調べた研究では、この変換に必要なタンパク質を作る遺伝子群「hgcAB」を手掛かりに、変換を担う可能性のある海洋微生物が見つかりました。
同研究のチームは、従来考えられていたよりも酸素への耐性が高く、広い環境に生息する微生物が、水銀のメチル化に関わる可能性を示しました。この研究は、アザラシが餌を通じて曝露するまでの過程にある、海中でのメチル水銀生成を調べています。
神経発達の変化と、曝露を測る方法
発達中の神経系への影響については、ヒト由来の神経系細胞と妊娠マウスを使った別の研究で、メチル水銀によるエピジェネティックな変化が調べられています。これは、DNAや、DNAを巻き付けるタンパク質であるヒストンの化学的な修飾を通じて、遺伝子の働きが変わる仕組みです。
この研究では、メチル水銀への曝露に伴うDNAメチル化の増加や、ヒストンの修飾の変化が見られました。細胞実験では、複数の神経関連遺伝子で、遺伝子の働きを抑える方向の修飾も確認されています。アザラシで曝露と神経機能の関連を調べる研究に対し、こちらは細胞やマウスを使い、神経発達に影響する仕組みを探っています。
一方、アザラシなどの水銀曝露を測る際には、採取する組織の違いも重要です。鰭脚類4種の体毛と血液を比較した研究では、体毛の水銀濃度から採取時点の血中濃度を予測できる程度が、年齢、離乳の状態、成長、毛が伸びた時期と採取時期のずれによって変わりました。
成体のゼニガタアザラシや、雌の成体のトド、カリフォルニアアシカでは、体毛の濃度から血中濃度を中程度から強い精度で予測できました。研究チームは、体毛や血液の測定値を解釈する際には、発達段階や生活史を考慮する必要があるとしています。
野生復帰に向け、似た症状の原因を見分ける
神経機能の診察は、水銀曝露との関連を調べるだけでなく、似た症状を引き起こす別の病気を見つける役割も担います。診察法の開発過程では、神経症状を示した子の一部で、耳の感染症、重い先天性の脳の異常、栄養不良が見つかりました。原因を特定することで、治療や追加検査につなげられます。
オハラ氏は、外見上は健康に見えても、放流後の生存に影響し得る軽微な神経学的異常が残る場合があると指摘しています。また、野生で泳ぎ、移動し、餌を捕る必要がある動物を放流できるか救護施設が判断する際にも、神経機能の評価が役立つとしています。
