Expozice zpomalovačů hoření in utero má za následek změněný vývoj mozku u novorozených potkanů

Expozice zpomalovačů hoření in utero má za následek změněný vývoj mozku u novorozených potkanů

Nová studie ze Státní univerzity v Severní Karolíně ukazuje, že expozice zpomalovači hoření FireMaster® 550 (FM 550) nebo jeho jednotlivým bromovaným (BFR) nebo organofosfátovým esterům (OPFR) složkám in utero vedla ke změněnému vývoji mozku u novorozených potkanů. Účinky – zejména důkaz mitochondriální dysfunkce a dysregulovaných hladin cholinu a triglyceridů v mozkové tkáni – byly větší u mužských potomků než u samic. Práce přidává k důkazům, že jak OPFR, tak BFR mohou být neurotoxické.

FM 550 je směs zpomalující hoření, která byla poprvé identifikována před deseti lety. Byl navržen tak, aby nahradil PBDE, třídu retardérů hoření, které jsou z bezpečnostních důvodů postupně vyřazovány.

Zatímco některé nové směsi zpomalující hoření stále obsahují BFR, OPFR jsou oblíbenou náhradou PBDE, protože se má za to, že OPFR se nehromadí v těle, a proto nemohou být tak škodlivé. Zejména byla vyslovena hypotéza, že OPFR neovlivní acetylcholinesterázu – důležitý neurotransmiter. Ale vypadá to, že OPFR stále ovlivňují cholinovou signalizaci a jsou pro vyvíjející se mozek stejně špatné, ne-li horší, než PBDE.

Heather Patisaul, proděkanka pro výzkum na NC State College of Sciences a odpovídající autorka studie

Patisaul a její kolegové provedli transkriptomické a lipidomické studie na prefrontálních kortexech novorozených potkanů, jejichž matky byly během těhotenství vystaveny FM550 nebo individuálně prvkům BFR nebo OPFR.

"Získávání genetických informací z transkriptomiky je to, co vědci běžně dělají, aby odhalili potenciální souvislosti mezi toxicitou a účinky na zdraví," říká Patisaul. "V tomto případě jsme také chtěli zjistit, zda bylo změněno složení lipidů nebo tuků v mozku - naše mozky jsou v podstatě tukové koule a lipidomika může odhalit, jak expozice může ovlivnit mozek v jeho nejranějších fázích vývoje."

Jak transkriptomické, tak lipidomické analýzy prokázaly známky narušení mitochondrií, i když narušení bylo výraznější u potomků vystavených OPFR. Mitochondrie se nacházejí téměř v každé buňce a slouží jako generátory buněčné energie, hrají důležitou roli v buněčném dýchání.

Elektronická kniha o neurovědách

Kompilace top rozhovorů, článků a novinek za poslední rok. Stáhněte si kopii ještě dnes

Analýza transkriptomu odhalila narušení buněčných respiračních genů spojených s neurodegenerativními onemocněními, jako je Alzheimerova choroba a ALS, zatímco lipidomika ukázala narušené hladiny cholinu a triglyceridů v mozku.

U mužů vystavených OPFR byly také dysregulovány geny spojené s vedením axonů a cholinovou signalizací. Vedení axonů je proces, kterým neurony vytvářejí správná spojení během neurálního vývoje. Cholin je prekurzorem neurotransmiteru acetylcholinu, který ovlivňuje kritické aspekty neuronální funkce a neuronální signalizaci.

"Protože tolik změněných genů je zapojeno do dýchání a cholinu, existuje obava, že tyto FR ovlivňují základní autonomní funkce a kognici," říká Patisaul. "Základem je tedy to, že vystavení BFR a OPFR narušuje jak neuronální signalizaci, tak schopnost buněk správně produkovat a využívat energii."

Vědci také zjistili, že mužští potomci byli postiženi více než ženy.

"V předchozích studiích na potkanech jsme zjistili, že hladiny OPFR jsou vyšší v placentách připojených k samcům než u samic," říká Patisaul. "Takže tento rozdíl v expozici může být důvodem, proč vidíme u mužů různé a závažnější účinky."

"Důležitou zprávou je, že předpoklad, že OPFR jsou bezpečnější než jiné FR, je pravděpodobně mylný. OPFR i BFR mohou narušit kortikální vývoj a funkci. A skutečnost, že tyto chemikálie jsou detekovatelné v placentě, znamená, že se nerozpadají dostatečně rychle, aby nezpůsobily škodu."

Práce se objevuje ve speciálním čísle Neuroendokrinologie a byla podporována Národním institutem environmentálních zdravotních věd (NIEHS) a Agenturou pro ochranu životního prostředí. První autorkou je Shannah Witchey, bývalá postdoktorandská výzkumná pracovnice na NC State. největší starost.

Zdroj:

Státní univerzita v Severní Karolíně

Odkaz:

Witchey, SK, a kol. (2022) Účinky gestační expozice FireMaster 550 (FM 550) na kortex novorozenců jsou pohlavně specifické a lze je z velké části připsat organofosfátovým esterům. Neuroendokrinologie. doi.org/10.1159/000526959.

.