Narażenie w macicy na środki zmniejszające palność powoduje zmiany w rozwoju mózgu u nowonarodzonych szczurów

Narażenie w macicy na środki zmniejszające palność powoduje zmiany w rozwoju mózgu u nowonarodzonych szczurów

Nowe badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej pokazuje, że narażenie w życiu płodowym na środek zmniejszający palność FireMaster® 550 (FM 550) lub jego poszczególne składniki bromowane (BFR) lub estry fosforoorganiczne (OPFR) powodowało zmiany w rozwoju mózgu nowonarodzonych szczurów. Skutki – szczególnie dowody na dysfunkcję mitochondriów oraz rozregulowany poziom choliny i trójglicerydów w tkance mózgowej – były większe u potomstwa płci męskiej niż u kobiet. Praca stanowi kolejny dowód na to, że zarówno OPFR, jak i BFR mogą być neurotoksyczne.

FM 550 to mieszanka uniepalniająca, która została po raz pierwszy zidentyfikowana dziesięć lat temu. Został zaprojektowany w celu zastąpienia PBDE, klasy środków zmniejszających palność, które są wycofywane ze względów bezpieczeństwa.

Chociaż niektóre nowe mieszanki uniepalniaczy nadal zawierają BFR, OPFR są popularnym zamiennikiem PBDE, ponieważ uważa się, że OPFR nie kumulują się w organizmie i dlatego nie mogą być tak szkodliwe. W szczególności postawiono hipotezę, że OPFR nie będą wpływać na acetylocholinoesterazę – ważny neuroprzekaźnik. Wygląda jednak na to, że OPFR nadal wpływają na sygnalizację choliny i są tak samo szkodliwe, jeśli nie gorsze, dla rozwijającego się mózgu niż PBDE”.

Heather Patisaul, prodziekan ds. badań w NC State College of Sciences i współautorka badania

Patisaul i jej współpracownicy przeprowadzili badania transkryptomiczne i lipidomiczne kory przedczołowej nowonarodzonych szczurów, których matki w czasie ciąży były narażone na działanie FM550 lub indywidualnie na elementy BFR lub OPFR.

„Uzyskiwanie informacji genetycznej za pomocą transkryptomiki jest tym, co badacze często robią, aby odkryć potencjalne powiązania między toksycznością a skutkami zdrowotnymi” – mówi Patisaul. „W tym przypadku chcieliśmy również sprawdzić, czy skład lipidów i tłuszczów w mózgu uległ zmianie – nasze mózgi to w zasadzie kulki tłuszczu, a lipidomika może ujawnić, jak narażenie może wpłynąć na mózg w jego najwcześniejszych stadiach rozwoju”.

Zarówno analizy transkryptomiczne, jak i lipidomiczne wykazały dowody na uszkodzenie mitochondriów, chociaż zakłócenie było bardziej wyraźne u potomstwa narażonego na OPFR. Mitochondria znajdują się prawie w każdej komórce i służą jako komórkowe generatory energii, odgrywając ważną rolę w oddychaniu komórkowym.

Książka elektroniczna Neuronauka

Zestawienie najważniejszych wywiadów, artykułów i aktualności z ostatniego roku. Pobierz kopię już dziś

Analiza transkryptomu ujawniła zaburzenia genów oddychania komórkowego powiązane z chorobami neurodegeneracyjnymi, takimi jak choroba Alzheimera i ALS, natomiast badania lipidomiczne wykazały zaburzenia poziomu choliny i triglicerydów w mózgu.

U mężczyzn narażonych na OPFR geny związane z przewodnictwem aksonów i sygnalizacją choliny również uległy rozregulowaniu. Prowadzenie aksonów to proces, w wyniku którego neurony tworzą prawidłowe połączenia podczas rozwoju neuronowego. Cholina jest prekursorem neuroprzekaźnika acetylocholiny, który wpływa na krytyczne aspekty funkcji neuronów i sygnalizacji neuronalnej.

„Ponieważ tak wiele zmienionych genów bierze udział w oddychaniu i cholinie, istnieje obawa, że ​​te FR wpływają na podstawowe funkcje autonomiczne i funkcje poznawcze” – mówi Patisaul. „Konkluzja jest taka, że ​​narażenie na BFR i OPFR zakłóca zarówno sygnalizację neuronalną, jak i zdolność komórek do prawidłowego wytwarzania i wykorzystywania energii”.

Naukowcy odkryli również, że potomstwo płci męskiej było bardziej dotknięte chorobą niż potomstwo płci żeńskiej.

„W poprzednich badaniach na szczurach odkryliśmy, że poziomy OPFR są wyższe w łożyskach przyczepionych do samców niż u samic” – mówi Patisaul. „Więc ta różnica w narażeniu może być przyczyną różnych i poważniejszych skutków u mężczyzn.

„Ważnym przesłaniem jest to, że założenie, że OPFR są bezpieczniejsze niż inne FR, jest prawdopodobnie błędne. Zarówno OPFR, jak i BFR mogą zakłócać rozwój i funkcjonowanie kory mózgowej. A fakt, że te substancje chemiczne są wykrywalne w łożysku, oznacza, że ​​nie rozkładają się wystarczająco szybko, aby nie wyrządzić szkody”.

Praca ukazała się w specjalnym numerze Neuroendocrinology i była wspierana przez Narodowy Instytut Nauk o Zdrowiu Środowiskowym (NIEHS) oraz Agencję Ochrony Środowiska. Pierwszą autorką jest Shannah Witchey, była badaczka ze stopniem doktora w NC State. największe zmartwienie.

Źródło:

Uniwersytet Stanowy Karoliny Północnej

Odniesienie:

Witchey, SK i in. (2022) Wpływ ciążowej ekspozycji na FireMaster 550 (FM 550) na korę noworodków jest zależny od płci i w dużej mierze przypisywany estroorganiczno-fosforanowym. Neuroendokrynologia. doi.org/10.1159/000526959.

.