Expozícia retardérov horenia in utero má za následok zmenený vývoj mozgu u novonarodených potkanov

Expozícia retardérov horenia in utero má za následok zmenený vývoj mozgu u novonarodených potkanov

Nová štúdia zo Štátnej univerzity v Severnej Karolíne ukazuje, že vystavenie sa retardéru horenia FireMaster® 550 (FM 550) alebo jeho jednotlivým zložkám brómovaných (BFR) alebo organofosfátových esterov (OPFR) in utero viedlo k zmenenému vývoju mozgu u novorodených potkanov. Účinky – najmä dôkaz mitochondriálnej dysfunkcie a dysregulovaných hladín cholínu a triglyceridov v mozgovom tkanive – boli väčšie u mužských potomkov ako u samíc. Práca dopĺňa dôkaz, že OPFR aj BFR môžu byť neurotoxické.

FM 550 je zmes spomaľujúca horenie, ktorá bola prvýkrát identifikovaná pred desiatimi rokmi. Bol navrhnutý tak, aby nahradil PBDE, triedu spomaľovačov horenia, ktoré sa z bezpečnostných dôvodov postupne vyraďujú.

Zatiaľ čo niektoré nové zmesi spomaľujúce horenie stále obsahujú BFR, OPFR sú populárnou náhradou PBDE, pretože sa verí, že OPFR sa nehromadia v tele, a preto nemôžu byť také škodlivé. Predovšetkým sa predpokladalo, že OPFR neovplyvnia acetylcholínesterázu – dôležitý neurotransmiter. Zdá sa však, že OPFR stále ovplyvňujú cholínovú signalizáciu a sú rovnako zlé, ak nie horšie, pre vyvíjajúci sa mozog ako PBDE.

Heather Patisaul, prodekanka pre výskum na NC State College of Sciences a zodpovedajúca autorka štúdie

Patisaul a jej kolegovia vykonali transkriptomické a lipidomické štúdie na prefrontálnych kôrach novorodených potkanov, ktorých matky boli počas tehotenstva vystavené účinkom FM550 alebo jednotlivo prvkom BFR alebo OPFR.

"Získanie genetických informácií z transkriptomiky je to, čo výskumníci bežne robia, aby odhalili potenciálne súvislosti medzi toxicitou a účinkami na zdravie," hovorí Patisaul. "V tomto prípade sme tiež chceli zistiť, či sa zmenilo zloženie lipidov alebo tukov v mozgu - naše mozgy sú v podstate guľôčky tuku a lipidomika môže odhaliť, ako môže expozícia ovplyvniť mozog v jeho najskorších štádiách vývoja."

Transkriptomické aj lipidomické analýzy ukázali dôkaz mitochondriálneho prerušenia, hoci narušenie bolo výraznejšie u potomkov vystavených OPFR. Mitochondrie sa nachádzajú takmer v každej bunke a slúžia ako generátory bunkovej energie, pričom zohrávajú dôležitú úlohu pri bunkovom dýchaní.

Elektronická kniha o neurovedách

Kompilácia top rozhovorov, článkov a noviniek za posledný rok. Stiahnite si kópiu ešte dnes

Analýza transkriptómu odhalila narušenie génov bunkového dýchania spojených s neurodegeneratívnymi ochoreniami, ako je Alzheimerova choroba a ALS, zatiaľ čo lipidomika ukázala narušené hladiny cholínu a triglyceridov v mozgu.

U mužov vystavených OPFR boli tiež dysregulované gény spojené s vedením axónov a cholínovou signalizáciou. Vedenie axónov je proces, ktorým neuróny vytvárajú správne spojenia počas vývoja neurónov. Cholín je prekurzorom neurotransmiteru acetylcholínu, ktorý ovplyvňuje kritické aspekty funkcie neurónov a neurónovej signalizácie.

"Pretože toľko zmenených génov sa podieľa na dýchaní a cholíne, existuje obava, že tieto FR ovplyvňujú základné autonómne funkcie a kogníciu," hovorí Patisaul. "Základom je teda to, že vystavenie BFR a OPFR narúša tak neuronálnu signalizáciu, ako aj schopnosť buniek správne produkovať a využívať energiu."

Vedci tiež zistili, že mužské potomstvo bolo postihnuté viac ako ženy.

"V predchádzajúcich štúdiách na potkanoch sme zistili, že hladiny OPFR sú vyššie v placentách pripojených k samcom ako samiciam," hovorí Patisaul. "Takže tento rozdiel v expozícii môže byť dôvodom, prečo vidíme rôzne a závažnejšie účinky u mužov.

"Dôležité posolstvo je, že predpoklad, že OPFR sú bezpečnejšie ako iné FR, je pravdepodobne nesprávny. OPFR aj BFR môžu narušiť kortikálny vývoj a funkciu. A skutočnosť, že tieto chemikálie sú detekovateľné v placente, znamená, že sa nerozkladajú dostatočne rýchlo, aby nespôsobili škodu."

Práca sa objavuje v špeciálnom vydaní Neuroendokrinológie a podporili ju Národný inštitút environmentálnych vied o zdraví (NIEHS) a Agentúra na ochranu životného prostredia. Prvou autorkou je Shannah Witchey, bývalá postdoktorandská výskumníčka v NC State. najväčšie obavy.

Zdroj:

Štátna univerzita v Severnej Karolíne

Referencia:

Witchey, SK, a kol. (2022) Účinky gestačnej expozície FireMaster 550 (FM 550) na novorodeneckú kôru sú špecifické pre pohlavie a vo veľkej miere ich možno pripísať organofosfátovým esterom. Neuroendokrinológia. doi.org/10.1159/000526959.

.