Микропластик может усугубить вирусное заболевание рыб

Ведущий автор исследования, опубликованного в Наука об окружающей среде в целомдоктор Мередит Эванс Сили, которая провела исследование в рамках своей докторской программы в Институт морских наук Уильяма и Мэри Вирджинии. К ней в качестве соавторов присоединились профессора VIMS Роб Хейл, Эндрю Варго и Вольфганг Фогельбейн; Профессор W&M Пэтти Зволло и лаборант VIMS Гаэлан Верри.

«Микропластик и болезнетворные микроорганизмы повсюду, — говорит Сили, — но они часто присутствуют в самых высоких концентрациях в густонаселенных водных средах, таких как рыбные фермы. Мы хотели выяснить, может ли микропластик повлиять на тяжесть ИННВ инфекций в аквакультуре». IHNV является вирулентным патогеном в аквакультуре лососевых, поражает представителей семейства лососевых включая радужную форель, стальноголовую форель, чавычу и нерку.

Команда хотела определить, может ли возникнуть «причинно-следственная связь» между микропластиком, вирусом и смертностью рыбы. Таким образом, Сили и его коллеги подвергли содержащуюся в аквариуме радужную форель воздействию низких, средних и высоких концентраций трех различных типов микрочастиц, а позже добавили вирус IHN в половину аквариумов. Они выбрали пластмассы, которые широко используются в аквакультуре и часто встречаются в природе в качестве продуктов распада: пенополистирол (часто в поплавках, буях, домашней изоляции и пищевых контейнерах); и нейлоновые волокна (потерянные из рыболовных сетей, лески и одежды). Они также подвергли зараженных и здоровых рыб крошечным фрагментам травы солончака обыкновенного. Спартина альтернифлора. В контрольных резервуарах не содержалось ни вирусов, ни микрочастиц. Форель была выведена и выращена в соответствии с рекомендациями Институционального комитета по уходу и использованию животных.

Их результаты? «Мы обнаружили, что совместное воздействие микропластика и вируса увеличивает тяжесть заболевания, — говорит Сили, — причем наибольшее влияние оказывают нейлоновые волокна. Это взаимодействие было впервые задокументировано и подчеркивает важность тестирования нескольких факторов стресса, что более реалистично с точки зрения окружающей среды».

Доктор Роб Хейл, химик-эколог и докторант Сили в VIMS, согласен с этим. «Наши результаты, — говорит он, — показывают, что мы должны учитывать токсичность микропластика не только отдельно, но и в сочетании с другими факторами стресса окружающей среды».

Доктор Эндрю Варго, эксперт в области экологии инфекционных заболеваний, отмечает, что IHNV является глобальной проблемой. «Он возник на северо-западе Тихого океана, где продолжает создавать серьезные проблемы как для аквакультуры лососевых, так и для их сохранения. Наше исследование показывает, что существует взаимодействие между микропластиком и IHNV. Чего мы пока не знаем, так это того, как это взаимодействие проявляется в аквакультуре или в дикой природе, что в конечном итоге будет зависеть от количества пластикового загрязнения и IHNV в любой конкретной области».

Не все микрочастицы одинаковы

Основываясь на своих лабораторных результатах, исследователи подозревают, что воздействие микрочастиц увеличивает тяжесть заболевания, физически повреждая нежные ткани жабр и слизистой оболочки кишечника, что облегчает вирусу колонизацию хозяина.

Воздействие синтетических микропластиков — нейлона и полистирола — оказало большее влияние, чем натуральные микрочастицы, полученные из Spartina. Наиболее впечатляющим было воздействие микроволокон, полученных из нейлона. Исследователи подозревают, что это может быть связано с их большим размером, увеличенной длиной или большей твердостью пластика по сравнению с растительным материалом.

«Нейлоновые микроволокна крупнее и с большей вероятностью могут застрять и повредить нежные ткани жабр и слизистой оболочки кишечника», — говорит Сили. «Это может облегчить проникновение вируса и вызвать стресс у хозяина, что в конечном итоге повысит вирулентность заболевания».

Более широкие последствия

Работа команды имеет большое значение не только для разведения рыбы. «Вопрос нашего исследования очень актуален для аквакультуры, — говорит Сили, — но он применим и к окружающей среде. Микропластики распространены по всему миру, поэтому в любой момент времени они могут встречаться вместе с различными природными патогенами».

«Болезни и микропластик могут взаимодействовать, приводя к ухудшению результатов в целом ряде водных и наземных систем, — говорит Хейл, — в том числе у диких рыб, кораллов и птиц. Если вы просто протестируете только микропластик, вы можете не увидеть никаких последствий и положить этому конец, но в реальном мире эти микропластики могут взаимодействовать с патогенами, повышением температуры, снижением pH, увеличением мутности воды и другими переменными».

Сили говорит, что результаты команды могут иметь отношение и к здоровью человека. «В помещении много микропластика — например, в домашней пыли», — говорит она. «Это заставляет нас задаться вопросом, как микропластиковые загрязнители в помещении могут влиять на развитие болезней, передающихся воздушно-капельным путем, таких как Covid-19».