In utero eksponering for flammehemmere resulterer i endret hjerneutvikling hos nyfødte rotter

In utero eksponering for flammehemmere resulterer i endret hjerneutvikling hos nyfødte rotter

En ny studie fra North Carolina State University viser at eksponering for det flammehemmende stoffet FireMaster® 550 (FM 550) eller dets individuelle bromerte (BFR) eller organofosfatester (OPFR) komponenter in utero resulterte i endret hjerneutvikling hos nyfødte rotter. Effektene - spesielt bevis på mitokondriell dysfunksjon og dysregulerte kolin- og triglyseridnivåer i hjernevev - var større hos mannlige avkom enn hos kvinner. Arbeidet legger til beviset på at både OPFR og BFR kan være nevrotoksiske.

FM 550 er en flammehemmende blanding som først ble identifisert for et tiår siden. Den ble designet for å erstatte PBDE-er, en klasse av flammehemmere som fases ut av sikkerhetsgrunner.

Mens noen nye flammehemmende blandinger fortsatt inneholder BFR-er, er OPFR-er en populær erstatning for PBDE-er fordi det antas at OPFR-er ikke akkumuleres i kroppen og derfor ikke kan være like skadelige. Spesielt ble det antatt at OPFR ikke ville påvirke acetylkolinesterase - en viktig nevrotransmitter. Men det ser ut til at OPFR fortsatt påvirker kolinsignalering og er like ille, om ikke verre, for den utviklende hjernen enn PBDE.

Heather Patisaul, assisterende dekan for forskning ved NC State College of Sciences og tilsvarende forfatter av studien

Patisaul og hennes kolleger utførte transkriptomiske og lipidomiske studier på prefrontale cortex hos nyfødte rotter hvis mødre ble eksponert for FM550 eller individuelt for BFR- eller OPFR-elementer under graviditet.

"Å skaffe genetisk informasjon fra transkriptomikk er hva forskere vanligvis gjør for å avdekke potensielle sammenhenger mellom toksisitet og helseeffekter," sier Patisaul. "I dette tilfellet ønsket vi også å se om lipid- eller fettsammensetningen i hjernen ble endret - hjernen vår er i hovedsak fettkuler, og lipidomikk kan avsløre hvordan eksponering kan påvirke hjernen i de tidligste utviklingsstadiene."

Både transkriptomiske og lipidomiske analyser viste tegn på mitokondriell forstyrrelse, selv om forstyrrelsen var mer uttalt hos avkommet utsatt for OPFR. Mitokondrier finnes i nesten hver celle og fungerer som cellulære energigeneratorer, og spiller en viktig rolle i cellulær respirasjon.

Nevrovitenskap eBok

Sammenstilling av de beste intervjuene, artikler og nyheter fra det siste året. Last ned en kopi i dag

Transkriptomanalyse avslørte forstyrrelser av cellulære respirasjonsgener assosiert med nevrodegenerative sykdommer som Alzheimers og ALS, mens lipidomi indikerte forstyrrede kolin- og triglyseridnivåer i hjernen.

Hos menn utsatt for OPFR ble gener assosiert med aksonveiledning og kolinsignalering også dysregulert. Aksonveiledning er prosessen der nevroner oppretter de riktige forbindelsene under nevral utvikling. Kolin er en forløper til nevrotransmitteren acetylkolin, som påvirker kritiske aspekter av nevronal funksjon og nevronal signalering.

"Fordi så mange endrede gener er involvert i respirasjon og kolin, er det bekymring for at disse FR-ene påvirker grunnleggende autonome funksjoner og kognisjon," sier Patisaul. "Så poenget er at eksponering for BFR-er og OPFR-er forstyrrer både nevronal signalering og cellenes evne til å produsere og bruke energi på riktig måte."

Forskerne fant også at mannlige avkom var mer påvirket enn kvinner.

"I tidligere rottestudier fant vi at OPFR-nivåer er høyere i placenta festet til hanner enn hunner," sier Patisaul. "Så denne forskjellen i eksponering kan være grunnen til at vi ser forskjellige og mer alvorlige effekter hos menn.

"Det viktige budskapet her er at antakelsen om at OPFR er tryggere enn andre FRer sannsynligvis er feil. Både OPFR og BFR kan forstyrre kortikal utvikling og funksjon. Og det faktum at disse kjemikaliene er påvisbare i morkaken betyr at de ikke brytes ned raskt nok til ikke å forårsake skade."

Arbeidet vises i en spesialutgave av Neuroendocrinology og ble støttet av National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS) og Environmental Protection Agency. Den første forfatteren er Shannah Witchey, en tidligere postdoktor ved NC State. største bekymring.

Kilde:

North Carolina State University

Referanse:

Witchey, SK, et al. (2022) Effektene av svangerskapseksponering av FireMaster 550 (FM 550) på den neonatale cortex er kjønnsspesifikke og kan i stor grad tilskrives organofosfatestere. Nevroendokrinologi. doi.org/10.1159/000526959.

.