Фталати впливають на розвиток мозку новонароджених — біологічний механізм

Фталати — синтетичні хімічні сполуки, які використовуються в повсякденних товарах для пакування харчових продуктів, засобах особистої гігієни, іграшках тощо — вже давно пов'язують з аномальним неврологічним розвитком немовлят. Тепер науковці можливо виявили біологічний шлях, через який відбувається цей процес.

Дослідники встановили, що внутрішньоутробний вплив фталатів пов'язаний зі зміненим метаболізмом нейротрансмітерів та амінокислот, які беруть участь у дозріванні мозку, згідно з дослідженням, опублікованим у середу в журналі Nature Communications.

Звіт є першим, де використовується «нецільова метаболоміка» — вивчення всіх малих молекул або метаболітів у біологічній системі — для встановлення зв'язку між впливом фталатів на матір і метаболітами новонародженого, а також цих метаболітів із неврологічним розвитком, повідомив старший автор дослідження доктор Донгхай Ліанг.

«Це важливий крок уперед у розумінні того, як пренатальний вплив хімічних речовин формує розвиток немовлят на молекулярному рівні», — додав Ліанг, доцент кафедри екологічного здоров'я Школи громадського здоров'я Роллінза в Університеті Еморі в Атланті.

Вперше представлені в 1920-х роках, фталати використовуються для пом'якшення та надання гнучкості пластику, переважно в продуктах з полівінілхлориду (ПВХ), таких як вінілові покриття для підлоги, медичні пристрої, дитячі іграшки, харчова упаковка або душові завіси. Ці хімічні речовини також допомагають змащувати речовини та переносити аромати в різних засобах особистої гігієни, включаючи дезодоранти, лаки для нігтів, парфуми, гелі для волосся, спреї чи шампуні, мила та лосьйони для тіла.

Фталати також є руйнівниками ендокринної системи, які пов'язують з передчасними пологами, аномаліями статевих органів у немовлят, дитячим ожирінням, астмою, раком, серцево-судинними проблемами, а також низьким рівнем сперми та тестостерону у чоловіків.

«Ми провели це дослідження, тому що фталати повсюди в нашому повсякденному житті», — сказав Ліанг, пояснюючи, чому їх називають «всюдисущими хімічними речовинами».

Результати базуються на парах матір-немовля, залучених до Афроамериканської материнсько-дитячої когорти Атланти між 2016 та 2018 роками. У зразках сечі, зібраних у 216 матерів у період між 8 та 14 тижнями вагітності під час першого візиту та у 145 учасниць між 24 та 30 тижнями вагітності під час другого візиту, автори виміряли вісім метаболітів фталатів. Учасниці були в середньому близько 24 років, і їхні рівні деяких метаболітів фталатів були вищими за середній показник, визначений Національним опитуванням з питань здоров'я та харчування.

Протягом одного-двох днів після народження автори збирали кров немовлят через прокол п'яти.

Команда виявила, що пренатальні рівні фталатів були пов'язані з нижчими рівнями тирозину, амінокислоти та попередника гормону щитовидної залози тироксину. Тироксин також був аномально низьким у тих, хто зазнав внутрішньоутробного впливу фталатів, а низький тироксин раніше пов'язували з більшою вразливістю до хвороб та проблем з нейророзвитком у новонароджених, заявили автори. Тирозин також є попередником нейротрансмітерів дофаміну, норепінефрину та епінефрину, які частково сприяють реакції організму «бий або біжи». Низькі рівні цих нейротрансмітерів можуть призвести до різних проблем, включаючи тривогу, депресію та проблеми з концентрацією уваги.

Пренатальний вплив фталатів також був пов'язаний з нижчими рівнями незамінної амінокислоти триптофану, яка перетворюється на 5-гідрокситриптофан (або 5-HTP), який потім перетворюється на серотонін. І 5-HTP, і серотонін також були низькими. Серотонін має кілька критично важливих функцій в організмі, включаючи регуляцію настрою, сну, навчання, пам'яті, травлення та реакції організму на стрес. Попередні дослідження пов'язували низький рівень серотоніну з розладами настрою, такими як депресія та тривога, проблемами зі сном та травленням.

Ці біологічні зміни загалом також були пов'язані з нижчими показниками в тестах, що вимірюють увагу та збудливість, або здатність реагувати на подразники, у новонароджених учасників, згідно з дослідженням.

Пластик з полівінілхлориду, основне використання фталатів, «продовжує зростати в використанні в усьому світі», — сказав доктор Леонардо Трасанде, директор Центру дослідження екологічних небезпек Нью-Йоркського університету, який не брав участі в дослідженні. «Ми вже знаємо — не лише щодо розвитку мозку у немовлят, а й щодо низки наслідків, які тривають від колиски до могили — що фталати, у формі хвороб, спричинених пластиком, коштують США 250 мільярдів доларів щорічно».

«Це дослідження лише додає до об'ємної доказової бази того, що хімічні речовини, які використовуються в пластикових матеріалах, шкодять здоров'ю людини», — додав Трасанде. «Це не те, про що ми повинні більш активно дискутувати. Більш продуманим підходом було б обговорення того, що нам потрібно робити щодо використання пластику».

Американська рада з хімії, яка представляє хімічні компанії, повідомила електронною поштою, що її Група високих фталатів «присвячена просуванню переваг високих фталатів, таких як DIDP та DINP». Фталати з високою молекулярною масою мають сім або більше атомів вуглецю. У дослідженні не вимірювали DIDP (діізодецил) та DINP (діізононілфталат), але деякі з фталатів, виявлених у дослідженні, були високими фталатами.

Дослідження має кілька важливих обмежень, включаючи відсутність інформації про дієту учасниць або про те, чи були їх пологи вагінальними чи кесаревими, що може значно вплинути як на вплив фталатів, так і на метаболіти новонародженого, зазначають автори. Крім того, близько 10% учасниць повідомили про вживання алкоголю під час вагітності, 15% повідомили про вживання тютюну, а 40% повідомили про вживання марихуани. Не було зібрано жодних деталей про частоту, кількість або тривалість використання цих речовин.

На несприятливі наслідки вагітності, пов'язані з забрудненням довкілля, також можуть впливати психологічні або соціальні стресори, які дослідження не могло врахувати.

«Розмір вибірки, звичайно, невеликий, але це складне і дороге дослідження, яке потрібно провести в першу чергу», — сказав Трасанде. «Можуть існувати кілька механізмів, через які фталати порушують розвиток мозку».

Щоб люди могли уникнути впливу фталатів та інших хімічних речовин, експерти закликають виробників та політиків до змін.

«Я входжу до Коаліції вчених за ефективний договір про пластик, і ми фактично пропонуємо заборонити фталати як групу через їхню доведену токсичність і те, що вони можуть спричиняти ефекти при дуже низьких дозах», — сказала екотоксиколог доктор Сюзанна Брандер, доцент кафедри рибальства, дикої природи та наук про збереження Орегонського державного університету. Брандер не брала участі в дослідженні.

Деякі виробники створюють нові пластикові добавки, які, вони сподіваються, є безпечнішими, але можливо, вони можуть бути такими ж проблемними, як і те, що ми використовуємо зараз, сказав Трасанде. «Тягар повинен лежати на виробниках, щоб довести, що матеріали… доведено безпечні, перш ніж вони будуть використані».

Тим часом люди можуть зменшити свій вплив фталатів, використовуючи скло, нержавіючу сталь або чавун і не використовуючи посуд з антипригарним покриттям або не підігріваючи в мікрохвильовій печі чи миючи пластикові матеріали в посудомийній машині, сказав Трасанде. «Безпечний для мікрохвильової печі» означає, що контейнер буде в порядку, а не ваша їжа — оскільки вона може поглинати мікроскопічні частинки, додав він.

При покупці засобів особистої гігієни шукайте ті, які позначені як «без фталатів», і перевіряйте списки інгредієнтів, сказав Ліанг. Фталати можуть бути вказані як DEP (діетилфталат), DBP (дибутилфталат) або BBzP (бутилбензилфталат). Ви можете використовувати базу даних SkinDeep Робочої групи з питань навколишнього середовища, щоб перевірити, які хімічні речовини може містити продукт.

«Оскільки фталати можуть бути знайдені в побутовому пилу, покращення циркуляції повітря та регулярне прибирання вологою тканиною може допомогти», — додала вона.