In utero eksponering for flammehæmmere resulterer i ændret hjerneudvikling hos nyfødte rotter

In utero eksponering for flammehæmmere resulterer i ændret hjerneudvikling hos nyfødte rotter

En ny undersøgelse fra North Carolina State University viser, at eksponering for det flammehæmmende middel FireMaster® 550 (FM 550) eller dets individuelle bromerede (BFR) eller organophosphate ester (OPFR) komponenter in utero resulterede i ændret hjerneudvikling hos nyfødte rotter. Virkningerne - især tegn på mitokondriel dysfunktion og dysregulerede cholin- og triglyceridniveauer i hjernevæv - var større hos mandligt afkom end hos kvinder. Arbejdet tilføjer beviset for, at både OPFR'er og BFR'er kan være neurotoksiske.

FM 550 er en flammehæmmende blanding, der først blev identificeret for ti år siden. Det er designet til at erstatte PBDE'er, en klasse af flammehæmmere, der er ved at blive udfaset af sikkerhedsmæssige årsager.

Mens nogle nye flammehæmmende blandinger stadig indeholder BFR'er, er OPFR'erne en populær erstatning for PBDE'er, fordi det menes, at OPFR'er ikke akkumuleres i kroppen og derfor ikke kan være så skadelige. Især blev det antaget, at OPFR'er ikke ville påvirke acetylcholinesterase - en vigtig neurotransmitter. Men det ser ud til, at OPFR'er stadig påvirker cholinsignalering og er lige så dårlige, hvis ikke værre, for den udviklende hjerne end PBDE'er."

Heather Patisaul, associeret dekan for forskning ved NC State College of Sciences og tilsvarende forfatter til undersøgelsen

Patisaul og hendes kolleger udførte transkriptomiske og lipidomiske undersøgelser på de præfrontale cortex af nyfødte rotter, hvis mødre blev udsat for FM550 eller individuelt for BFR- eller OPFR-elementer under graviditeten.

"At opnå genetisk information fra transkriptomik er, hvad forskere almindeligvis gør for at afdække potentielle forbindelser mellem toksicitet og sundhedseffekter," siger Patisaul. "I dette tilfælde ønskede vi også at se, om lipid- eller fedtsammensætningen i hjernen blev ændret - vores hjerner er i det væsentlige fedtkugler, og lipidomik kan afsløre, hvordan eksponering kan påvirke hjernen i dens tidligste udviklingsstadier."

Både transkriptomiske og lipidomiske analyser viste tegn på mitokondriel forstyrrelse, selvom forstyrrelsen var mere udtalt hos afkommet udsat for OPFR'er. Mitokondrier findes i næsten alle celler og tjener som cellulære energigeneratorer, der spiller en vigtig rolle i cellulær respiration.

Neurovidenskab e-bog

Samling af de bedste interviews, artikler og nyheder fra det sidste år. Download en kopi i dag

Transkriptomanalyse afslørede forstyrrelse af cellulære respirationsgener forbundet med neurodegenerative sygdomme som Alzheimers og ALS, mens lipidomics indikerede forstyrrede cholin- og triglyceridniveauer i hjernen.

Hos mænd udsat for OPFR'er blev gener forbundet med axonvejledning og cholinsignalering også dysreguleret. Axon-vejledning er den proces, hvorved neuroner laver de korrekte forbindelser under neural udvikling. Cholin er en forløber for neurotransmitteren acetylcholin, som påvirker kritiske aspekter af neuronal funktion og neuronal signalering.

"Fordi så mange ændrede gener er involveret i respiration og cholin, er der bekymring for, at disse FR'er påvirker grundlæggende autonome funktioner og kognition," siger Patisaul. "Så bundlinjen er, at eksponering for BFR'er og OPFR'er forstyrrer både neuronal signalering og cellernes evne til at producere og bruge energi korrekt."

Forskerne fandt også ud af, at mandlige afkom var mere påvirkede end hunner.

"I tidligere rotteundersøgelser fandt vi ud af, at OPFR-niveauer er højere i placenta knyttet til hanner end hunner," siger Patisaul. "Så denne forskel i eksponering kan være grunden til, at vi ser forskellige og mere alvorlige effekter hos mænd.

"Det vigtige budskab her er, at antagelsen om, at OPFR'er er sikrere end andre FR'er, formentlig er forkert. Både OPFR'er og BFR'er kan forstyrre kortikal udvikling og funktion. Og det faktum, at disse kemikalier er sporbare i moderkagen, betyder, at de ikke nedbrydes hurtigt nok til ikke at forårsage skade."

Arbejdet vises i et særligt nummer af Neuroendocrinology og blev støttet af National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS) og Environmental Protection Agency. Den første forfatter er Shannah Witchey, en tidligere postdoc-forsker ved NC State. største bekymring.

Kilde:

North Carolina State University

Reference:

Witchey, SK, et al. (2022) Virkningerne af svangerskabseksponering af FireMaster 550 (FM 550) på den neonatale cortex er kønsspecifikke og kan i vid udstrækning tilskrives organofosfat-estere. Neuroendokrinologi. doi.org/10.1159/000526959.

.