Ученые раскрыли механизм кардиотоксичности сырой нефти

Ученые из Стэнфордского университета и Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) обнаружили, что сырая нефть нарушает работу клеток сердца у рыб. Токсический эффект выражается в замедлении сердечного ритма, снижении сократительной способности сердца и аритмиях, которые могут привести к остановке сердца и внезапной сердечной смерти.

Исследование, опубликованное 14 февраля в журнале Science, является частью продолжающейся оценки ущерба природным ресурсам после разлива нефти на платформе Deepwater Horizon в апреле 2010 года. Хотя кардиотоксичность сырой нефти для развивающейся рыбы была известна, физиологические механизмы этого вредного воздействия оставались неясными. Ученые обнаружили, что нефть нарушает способность клеток сердца тунца эффективно сокращаться, воздействуя на специализированные ионные каналы.

Ключевым открытием стало то, что даже очень низкие концентрации нефти блокируют калиевые каналы в мембранах клеток сердца. Это увеличивает время, необходимое для "перезапуска" сердца при каждом ударе, удлиняет сердечный потенциал действия и в итоге замедляет сердцебиение. Пораженный у тунца калиевый канал высоко консервативен у всех позвоночных, что указывает на возможность аналогичного воздействия нефти на самых разных животных — от черепах до дельфинов.

«Мы обнаружили, что сырая нефть нарушает этот жизненно важный сигнальный процесс, необходимый для правильного функционирования наших сердечных клеток», — пояснила профессор морских наук Стэнфорда Барбара Блок. Соавтор исследования Нэт Шольц из NOAA отметил, что эти результаты четче определяют угрозы, исходящие от нефтехимических веществ, и имеют значение не только для разливов нефти, но и для других источников загрязнения, например, городского ливневого стока.

Исследование также привлекает внимание к ранее недооцененному риску для дикой природы и людей, особенно от воздействия кардиоактивных ПАУ, которые также содержатся в загрязнённом воздухе. Разлив Deepwater Horizon произошел в ключевом нерестилище западноатлантической популяции синего тунца, численность которой, по оценке 2012 года, составляет лишь 36% от уровня 1970 года. Для экспериментов ученые использовали изолированные клетки сердца тунца и современные электрофизиологические методы, включая patch clamp, чтобы в реальном времени наблюдать воздействие нефти.