Chemia gospodarcza może zwiększać ryzyko autyzmu i stwardnienia rozsianego

Liczba osób ze zdiagnozowanymi zaburzeniami neurorozwojowymi, takimi jak autyzm i zespół deficytu uwagi, znacznie wzrosła w ciągu ostatniej dekady. Może to być wynikiem zwiększonego rozpoznawania i diagnozowania tych zaburzeń, ale eksperci sugerują, że za ten wzrost mogą odpowiadać czynniki środowiskowe.

Niektóre powszechne substancje chemiczne znajdujące się w produktach do pielęgnacji ciała i artykułach gospodarstwa domowego uszkadzają wyspecjalizowane komórki mózgowe zwane oligodendrocytami, które tworzą osłonki mielinowe na komórkach nerwowych, zgodnie z nowym badaniem. Naukowcy sugerują, że narażenie na te substancje chemiczne może prowadzić do zaburzeń neurorozwojowych i chorób neurologicznych, takich jak zaburzenia ze spektrum autyzmu, zespół deficytu uwagi i stwardnienie rozsiane.

Badanie przeprowadzone na Case Western Reserve University School of Medicine oceniało wpływ szerokiej gamy substancji chemicznych na izolowane oligodendrocyty, układy organoidowe i rozwijający się mózg myszy. Odkryto, że dwie grupy, środki zmniejszające palność fosforoorganiczne i czwartorzędowe związki amoniowe (QAC), uszkodziły lub spowodowały śmierć oligodendrocytów, ale nie miały wpływu na inne komórki mózgu.

„To badanie, w którym autorzy przebadali około 1900 substancji chemicznych, aby zidentyfikować klasy związków, które są toksyczne i powodują defekty w rozwoju oligodendrocytów. Metodologia przesiewowa stosowana przez autorów jest imponująca, ponieważ większość obecnie używanych narzędzi bada jedynie efekty cytotoksyczne. Jak autorzy wykazali w tym artykule, niecytotoksyczne substancje chemiczne mogą mieć inne skutki dla komórek i jest to ważne do zbadania”. - Dr Suvarish Sarkar, PhD, adiunkt w Katedrze Medycyny Środowiskowej i Neurobiologii w University of Rochester Medical Center.

Jak substancje chemiczne wpływają na oligodendrocyty?

Produkcja oligodendrocytów rozpoczyna się w okresie rozwoju płodowego, a większość tych komórek powstaje w ciągu pierwszych 2 lat życia. Dojrzałe oligodendrocyty odpowiadają za produkcję i utrzymanie osłonek mielinowych, które chronią komórki nerwowe i przyspieszają przekazywanie impulsów nerwowych.

„Oligodendrocyty to rodzaj komórek glejowych w mózgu, które mogą regulować szereg ważnych funkcji fizjologicznych, w tym produkcję osłonki mielinowej. Dlatego badanie, w jaki sposób substancje chemiczne w środowisku regulują te komórki, jest ważne i kluczowe dla zrozumienia etiologii różnych chorób” – powiedział dr Sarkar.

W tym badaniu naukowcy stworzyli komórki prekursorowe oligodendrocytów (OPC) z pluripotentnych komórek macierzystych myszy (komórek, które mogą rozwinąć się we wszystkie komórki w ciele). Następnie poddali te komórki działaniu 1823 różnych substancji chemicznych, aby ocenić, czy wpłynęły one na ich zdolność do przekształcania się w oligodendrocyty.

Ponad 80% substancji chemicznych nie miało wpływu na rozwój oligodendrocytów. Jednak 292 z nich było cytotoksyczne – zabijało oligodendrocyty – a 47 hamowało powstawanie oligodendrocytów.

Chemikalia z grupy 2 miały niekorzystny wpływ na oligodendrocyty. Organofosforowe środki zmniejszające palność, powszechnie występujące w elektronice i meblach, hamują powstawanie oligodendrocytów z OPC. Czwartorzędowe związki amoniowe, które występują w wielu produktach do pielęgnacji ciała i środkach dezynfekujących, zabijają komórki.

Uszkodzenie rozwijających się komórek u myszy

Naukowcy sprawdzili również, czy substancje chemiczne mają podobny wpływ na rozwój oligodendrocytów w mózgach myszy. Odkryli, że czwartorzędowe związki amoniowe (QAC) skutecznie przekraczały barierę krew-mózg i gromadziły się w tkance mózgowej po podaniu doustnym myszom.

U myszy stwierdzono utratę komórek oligodendrocytów w wielu obszarach mózgu, co dowodzi, że substancje chemiczne te mogą stanowić zagrożenie dla rozwijającego się mózgu.

Po uzyskaniu wyników na myszach, przetestowali organofosforanowy środek zmniejszający palność tris(1,3-dichloro-2-propylo) fosforan (TDCIPP) w ludzkim modelu organoidowym kory mózgowej. Substancja chemiczna zmniejszyła liczbę dojrzałych oligodendrocytów o 70%, a OPC o 30%, co sugeruje, że hamuje dojrzewanie komórek.

Bardzo popularne środki chemiczne do użytku domowego

Jak wyjaśnia dr Jagdish Khubchandani, profesor zdrowia publicznego na Uniwersytecie Nowego Meksyku, który nie brał udziału w badaniu, ludzie mogą mieć kontakt z tymi substancjami chemicznymi każdego dnia:

„Niestety, te produkty są szeroko stosowane (np. organofosforany do barwników, lakierów, tekstyliów, żywic itp. oraz czwartorzędowe związki amoniowe do środków dezynfekujących i produktów do pielęgnacji ciała). Stały się również popularne z powodu złej reputacji wcześniejszych klas chemikaliów, a ich stosowanie znacznie wzrosło”.

„Wyniki tego badania pokazują, że nie opracowaliśmy dobrych alternatyw dla wcześniejszych klas chemikaliów (takich jak PBDE). Chociaż badanie wykorzystuje modele myszy i kultury laboratoryjne, może mieć poważne implikacje dla zdrowia ludzi” – dodał.

Następnie naukowcy oszacowali poziom organofosforanu, na który narażone były dzieci w wieku od 3 do 11 lat, korzystając z danych Narodowego Badania Zdrowia i Odżywiania (NHANES), wiarygodnego źródła pochodzącego od Centrów Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC), w którym odnotowano poziom metabolitu bis(1,3-dichloro-2-propylo)fosforanu (BDCIPP) w moczu.

Stwierdzono, że u dzieci z najwyższym poziomem BDCIPP ryzyko wystąpienia dysfunkcji motorycznej było 2-6 razy wyższe niż u dzieci z najniższym poziomem.

Autorzy sugerują, że jest to mocny dowód na istnienie pozytywnego związku między narażeniem na działanie środków zmniejszających palność fosforoorganicznych a nieprawidłowym rozwojem układu nerwowego.

Jak unikać tych substancji chemicznych?

„Ogólną zasadą jest ograniczenie spożycia tych produktów w gospodarstwie domowym. Ochrona przed tymi chemikaliami jest szczególnie konieczna w przypadku kobiet w ciąży, dzieci i osób z chorobami przewlekłymi. Od początku pandemii COVID-19 stosowanie niektórych z tych chemikaliów (np. środków dezynfekujących) wzrosło wykładniczo, a ludzie powinni uważać na stosowanie alternatywnych metod (np. mycia rąk)” – powiedział dr Jagdish Khubchandani

Badania wykazały, że w celu uniknięcia nadmiernej ekspozycji na czwartorzędowe związki amoniowe (QAC), należy w miarę możliwości stosować alternatywne środki dezynfekujące, takie jak kwas kaprylowy, kwas cytrynowy, kwas mlekowy i inne składniki aktywne, takie jak nadtlenek wodoru i alkohol.

Badanie opublikowano w czasopiśmie Nature Zaufane źródłoNeuroscience Zaufane źródło