Загрязнитель в центре этого открытия, фенантрена, есть типом полициклического ароматического углеводорода (PAH). Из-за широкого применения нефти, PAHs кроме этого отысканы в наземном последнем туре прорыва воды, загрязненной земле от более не загрязнения воздуха и существующих промплощадок. PAHs исследовались как вызывающие рак химикаты в течение практически ста лет, но второму потенциальному действию на здоровье уделили значительно меньше внимания. Риски здоровья внешней среды фенантрена, например, взяли вторичное мысль к второму PAHs, более очень сильно вовлеченному в развитие рака.
«Шепетильно изолируя сердечные клетки от тунцов, олимпийцев моря, и применяя электрофизиологические и софокусные способы микроскопии, мы сделали запись ионного тока и нашли совершенно верно, где фенантрен блокирует сердечный путь сцепления сокращения возбуждения, что есть связью между релейным выключателем, либо сокращением и возбуждением, это приводит каждое сердцебиение в воздействие», сообщил Барбара Блок, учитель в морских науках. Блок была ведущим автором работы, размещённой в выпуске 31 января Научных Отчетов.Всесторонний потенциал для разрушения сердецЭксперименты, обрисованные в газете, воображают прямые свидетельства того, как фенантрен воздействует на сердце, показывая, как это вызывает и нерегулярное сердцебиение (аритмия) и более не сильный сокращения сердечных клеток.
Подобные результаты были отысканы в сердечных клетках всех трех проверенных разновидностей: светло синий тунец и yellowfin макрель и тунцы. На клеточном уровне эти спортивные рыбы с превосходным аэробным равновесием подобны более высоким позвоночным животным, каковые включают млекопитающих и птиц. Это предполагает, что cardio-яды смогут кроме этого реагировать на сердца более высоких позвоночных животных, потому, что у всех этих животных имеется подобные способы регулирования активации сердечных клеток.«Механизм, что изменяет сердечную функцию у рыбы и белка, для которого фенантрен предназначается – ионный канал, важный за перемещение калия от клетки – кроме этого присутствует в людях», сообщил Фабьен Бретт, научный сотрудник в Стэнфордском университете на протяжении исследования и автора co-лидерства текущей статьи. «Что мы измерили на рыбе, сердечные клетки смогут случиться на человеческих сердечных клетках, и это имело возможность означать риск неожиданной смерти».
Городское загрязнение воздуха, загруженное PAHs, было вовлечено в сердечное бедствие. Текущее изучение показывает пальцем на фенантрен, что имел возможность войти в кровоток через дыхательные пути, такие как дыхание.Эксон Валдес и Deepwater Horizon
Современные тенденции в данной области были под влиянием изучения, которое следовало за крушением Эксона Валдеса в 1989. Танкер бежал на мели в принце Аляски Уильяме Сунде и пролил практически 11 миллионов галлонов сырой нефти в в других отношениях нетронутой экосистеме. В свете доказательств, что дикая рыба, подвергнутая этому разливу нефти, продемонстрировала отклонения развития, ученые начали более тесно наблюдать на PAHs.
Эти химикаты были связаны с диапазоном сердечных недостатков у Тихоокеанской сельди и горбуши, разновидности, каковые метали икру в залитых нефтью прибрежных средах обитания по окончании разлива.«От результатов упрочнения по оценке Эксона Валдеса, и от последующих лабораторных изучений, применяя данио-рерио экспериментальная модель, мы выдвинули догадку, что сердечный путь возбудимости клетки – главная фармакологическая цель PAHs в сырой нефти», сообщил Нэт Шолз, фаворит Программы Экотоксикологии Рыболовства NOAA в Северо-западном соавторе и Научном центре Рыболовства этого изучения. «Но данный оставался предположением больше десятилетия, потому, что у нас не было верных оборудования и экспертных знаний на отечественном предприятии, дабы проверить это конкретно».
В 2010 бедствие Deepwater Horizon стало причиной одному из наибольших разливов нефти в истории, пролив 4 миллиона баррелей сырой нефти в Мексиканский залив весной в то время, когда многократные разновидности икры рыбы, включая Атлантического голубого тунца. Затем разлива Стэнфорд выпустил изучение, изданное в Науке, продемонстрировав, что сырая нефть уничтожила сердечный путь сцепления сокращения возбуждения у тунцов, определенно блокируя критический ионный канал калия.
Сейчас, при помощи трех хороших сердечных подходов электрофизиологии к нескольким видам тесно связанной рыбы, и в предсердных и в желудочковых клетках, те же самые исследователи представили прямые свидетельства, что фенантрен достаточен, дабы уничтожить циклическое сокращение и нормальный ритм изолированных сердечных клеток.Как повреждение происходит
Голубые тунцы способны к заокеанским поездкам, и Атлантическая разновидность растет до огромного размера, чрезмерные 1 400 фунтов. Они сложны, дабы обучаться, потому, что немногие удачно сохраняются в неволе.Больше 20 лет Стэнфордские исследователи вычисляли голубого тунца и yellowfin тунцов в сотрудничестве с Monterey Bay Aquarium на неповторимом предприятии названными Центром Сохранения и Исследования тунца.
Тут тунцы плавают в пленных баках и снабжают свойство к проведению физиологического изучения.Любой удар сердца зависит от красивого выбора времени открытия ионных закрытия и каналов, дабы шагнуть по сердечной цикличности. Когда отдельные сердечные клетки были изолированы от тунцов, исследователи применяли зажим участка и софокусную микроскопию – технику, разрешающую электрические записи сердечного тока иона – на фирмах Стэнфордского университета на Станции Морского пехотинца Хопкинса проверить, как разный PAHs затронул силу и ритм сокращений клеток.
Исследователи продемонстрировали, что фенантрен разрушает сердечное сцепление возбуждения, возбудимость соединения процесса к сокращению мышц, на трех главных уровнях.Применяя софокусную микроскопию, исследователи измерили трансформации в ионах кальция в отдельных живущих мышечных клетках как индикатор сжимающейся силы. Электрофизиология зажима участка потом продемонстрировала поток ионов через каналы, каковые руководят ритмом сердцебиения и нормальным темпом рыбы.
По окончании действия фенантрена перемещение иона кальция в и из сердечных клеток было уничтожено и уменьшено. Это действие кроме этого стало причиной неисправностям в двух главном ионном токе, включая большое разрушение внешнего потока ионов K – открытие, согласовывающееся с ранними опытами, применяя целую и химически сложную сырую нефть.
Существенно, опыты показали, что подверженность низким концентрациям отдельного PAHs, в большинстве случаев находимого в общем количестве ТЬФУ смесь сырой нефти, показывает, что у бензола с тремя кольцами PAHs (фенантрен) имеется хорошие физиологические действия. Они разрушают физиологию сердечной клетки более очень сильно если сравнивать с PAHs, складывавшимся из двух и четырех колец.
Негативные трансформации в тепловой функции мышечной клетки показали в течение секунд, указав, что действие фенантрена срочно приводит к разрушению и есть больше, чем хроническая неприятность.«В ближайшее время сердечная дисфункция у этих рыб может затронуть вправду метаболически требовательные действия как плавание либо воспроизводство либо поиск пищи. В долговременной возможности, в случае если Вам поставили под угрозу сердечную функцию, это имело возможность бы быть фатальным», сообщила Холли Шилс, адъюнкт-доктор наук наук о жизни в авторе и Манчестерском университете co-лидерства на этом изучении.От рыбы людям
Предстоящее изучение во вредные действия фенантрена нужно и имело возможность привести к значительным улучшениям отечественной возможности оказать помощь ловить рыбу затронутый другими случаями и разливами нефти ТЬФУ действий. Это имело возможность включать новые инструменты, дабы найти данный cardiotoxic новые и химикат подходы к оценке действий разливов нефти на рыбе и второй дикой природе.Исследователи кроме этого предполагают, что атмосферный фенантрен заслуживает большего внимания для вероятного влияния, которое это имело возможность оказать на сердечно-сосудистое здоровье людей.
«Эта бумага говорит о том, что у фенантрена имеется свойства многих наркотиков, каковые вызывают неправильные сердечные ритмы как важные и опасные для жизни побочные эффекты», сообщил Джон Инкардона, биолог развития с Программой Экотоксикологии Рыболовства NOAA в Сиэтле. «Это указывает, что люди в урбанизированных областях с высокой плотностью перемещения возможно вдыхают что-то, у чего имеется те же самые свойства».Лучше познание связи между фенантреном и здоровьем человека имело возможность возможно привести к пониманию, довольно которого нюансы горения ископаемого горючего являются самыми вредными и, оттуда, новые возможности для сокращения этого вреда, такие как отбор для сырой нефти, которая производит меньше фенантрена.