Вырабатывают ли цианобактерии нейротоксин β-N-метиламино-L-аланин?
β-N-метиламино-L-аланин (BMAA) — непротеиногенная аминокислота, впервые обнаруженная в саговниках в 1967 году. Она привлекает внимание из-за потенциальной связи с нейродегенеративными заболеваниями, такими как боковой амиотрофический склероз, болезни Паркинсона и Альцгеймера.
Считается, что BMAA производят цианобактерии. Согласно гипотезе, он накапливается в тканях мозга летучих лисиц и людей по пищевой цепи, что может объяснять более высокие показатели нейродегенеративных заболеваний среди коренного населения Гуама.
Однако вокруг производства BMAA и его роли в заболеваниях ведутся споры из-за противоречивых данных и разногласий по поводу его обнаружения в биологических образцах, включая цианобактерии. Проблему усугубляет отсутствие стандартизированного метода детекции: даже одинаковые методы в разных лабораториях дают несовпадающие результаты.
«Сторонники гипотезы обнаруживают BMAA во всех образцах, в то время как скептики не находят его вовсе», — говорит Ченг-Цай Чжан, соавтор нового исследования, опубликованного в Water Biology and Security.
Ранее авторы показали токсичность BMAA для различных видов цианобактерий, что противоречило способности этих организмов производить данное соединение. В новой работе исследователи создали мутант с нарушенным транспортом аминокислот, неспособный поглощать BMAA.
«Используя этот мутант в качестве контроля, мы увидели, что метод детекции эффективно выявляет BMAA, когда клетки поглощают соединение. Однако без добавления внешнего BMAA сигнал от него не обнаруживался», — сообщил Чжан.
Этот подход подтвердил чувствительность их метода, сопоставимую с описанной в литературе. Однако команда обнаружила сигнал, очень похожий на BMAA, который на самом деле был идентифицирован как DAB — распространённый изомер BMAA.
«Когда мы применили этот высокочувствительный метод к большой коллекции лабораторных штаммов и образцов природного "цветения" цианобактерий, ни в одном из них не было обнаружено определяемых уровней BMAA», — заявил Чжан.
Эти новые данные, вместе с известной токсичностью BMAA, ставят под серьёзное сомнение его цианобактериальное происхождение. Они также подчёркивают важность использования хроматограмм одиночных ионов для различения BMAA, DAB и других изомеров в будущих исследованиях.