L'esposizione in utero ai ritardanti di fiamma provoca un'alterazione dello sviluppo cerebrale nei ratti neonati

L'esposizione in utero ai ritardanti di fiamma provoca un'alterazione dello sviluppo cerebrale nei ratti neonati

Un nuovo studio della North Carolina State University mostra che l’esposizione al ritardante di fiamma FireMaster® 550 (FM 550) o ai suoi singoli componenti bromurati (BFR) o esteri organofosforici (OPFR) in utero ha provocato un’alterazione dello sviluppo cerebrale nei ratti neonati. Gli effetti – in particolare evidenza di disfunzione mitocondriale e livelli disregolati di colina e trigliceridi nel tessuto cerebrale – erano maggiori nella prole maschile che nelle femmine. Il lavoro aggiunge ulteriore prova che sia gli OPFR che i BFR possono essere neurotossici.

FM 550 è una miscela ritardante di fiamma identificata per la prima volta dieci anni fa. È stato progettato per sostituire i PBDE, una classe di ritardanti di fiamma che vengono gradualmente eliminati per motivi di sicurezza.

Sebbene alcune nuove miscele di ritardanti di fiamma contengano ancora BFR, gli OPFR sono un popolare sostituto dei PBDE perché si ritiene che gli OPFR non si accumulino nel corpo e quindi non possano essere altrettanto dannosi. In particolare, è stato ipotizzato che gli OPFR non avrebbero influenzato l’acetilcolinesterasi, un importante neurotrasmettitore. Ma sembra che gli OPFR influenzino ancora la segnalazione della colina e siano altrettanto dannosi, se non peggio, per il cervello in via di sviluppo rispetto ai PBDE”.

Heather Patisaul, preside associato per la ricerca presso l'NC State College of Sciences e autore corrispondente dello studio

Patisaul e i suoi colleghi hanno condotto studi trascrittomici e lipidomici sulle cortecce prefrontali di ratti neonati le cui madri erano state esposte a FM550 o individualmente a elementi BFR o OPFR durante la gravidanza.

“Ottenere informazioni genetiche dalla trascrittomica è ciò che i ricercatori fanno comunemente per scoprire potenziali collegamenti tra tossicità ed effetti sulla salute”, afferma Patisaul. "In questo caso, volevamo anche vedere se la composizione lipidica o grassa del cervello era alterata: i nostri cervelli sono essenzialmente palline di grasso e la lipidomica può rivelare come l'esposizione può influenzare il cervello nelle sue prime fasi di sviluppo".

Sia le analisi trascrittomiche che quelle lipidomiche hanno mostrato evidenza di disgregazione mitocondriale, sebbene la disgregazione fosse più pronunciata nella prole esposta agli OPFR. I mitocondri si trovano in quasi tutte le cellule e fungono da generatori di energia cellulare, svolgendo un ruolo importante nella respirazione cellulare.

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L'analisi del trascrittoma ha rivelato l'interruzione dei geni della respirazione cellulare associati a malattie neurodegenerative come l'Alzheimer e la SLA, mentre la lipidomica ha indicato livelli interrotti di colina e trigliceridi nel cervello.

Negli uomini esposti agli OPFR, anche i geni associati alla guida degli assoni e alla segnalazione della colina erano disregolati. La guida degli assoni è il processo mediante il quale i neuroni stabiliscono le connessioni corrette durante lo sviluppo neurale. La colina è un precursore del neurotrasmettitore acetilcolina, che influenza aspetti critici della funzione neuronale e della segnalazione neuronale.

"Poiché così tanti geni alterati sono coinvolti nella respirazione e nella colina, si teme che questi FR influenzino le funzioni autonome e cognitive di base", afferma Patisaul. “Quindi la conclusione è che l’esposizione a BFR e OPFR interrompe sia la segnalazione neuronale che la capacità delle cellule di produrre e utilizzare correttamente l’energia”.

I ricercatori hanno anche scoperto che i figli maschi erano più colpiti delle femmine.

"In precedenti studi sui ratti, abbiamo scoperto che i livelli di OPFR sono più alti nelle placente attaccate ai maschi rispetto alle femmine", afferma Patisaul. “Quindi questa differenza nell’esposizione potrebbe essere il motivo per cui vediamo effetti diversi e più gravi negli uomini.

"Il messaggio importante qui è che l'ipotesi che gli OPFR siano più sicuri di altri FR è probabilmente sbagliata. Sia gli OPFR che i BFR possono interrompere lo sviluppo e la funzione corticale. E il fatto che queste sostanze chimiche siano rilevabili nella placenta significa che non si distruggono abbastanza rapidamente da non causare danni."

Il lavoro appare in un numero speciale di Neuroendocrinology ed è stato sostenuto dall’Istituto Nazionale di Scienze della Salute Ambientale (NIEHS) e dall’Environmental Protection Agency. La prima autrice è Shannah Witchey, ex ricercatrice post-dottorato presso la NC State. preoccupazione più grande.

Fonte:

Università statale della Carolina del Nord

Riferimento:

Witchey, SK, et al. (2022) Gli effetti dell'esposizione gestazionale a FireMaster 550 (FM 550) sulla corteccia neonatale sono sesso-specifici e in gran parte attribuibili agli esteri organofosfati. Neuroendocrinologia. doi.org/10.1159/000526959.

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