• Распространенность неврологических заболеваний и нарушений развития нервной системы за последнее десятилетие возросла.
  • Хотя отчасти это увеличение может быть связано с улучшением диагностики, эксперты предполагают, что определенную роль могут сыграть и факторы окружающей среды.
  • Новое исследование показало, что некоторые распространенные химические вещества из окружающей среды повреждают жизненно важные клетки мозга, называемые олигодендроцитами.
  • Исследователи предполагают, что этот ущерб может помочь объяснить рост таких состояний, как аутистический спектр и расстройства дефицита внимания, а также рассеянный склероз.

Число людей с диагнозом нарушений нервно-психического развития, таких как аутизм-спектр и расстройства дефицита внимания возрос значительно за последнее десятилетие. Это может быть результатом более широкого распознавания и диагностики заболеваний, но эксперты предполагают, что причиной такого роста могут быть факторы окружающей среды.

Согласно новому исследованию, некоторые распространенные химические вещества, содержащиеся в средствах личной гигиены и предметах домашнего обихода, повреждают специализированные клетки мозга, называемые олигодендроциты которые генерируют миелиновые оболочки на нервные клетки. Исследователи предполагают, что воздействие этих химических веществ может привести к нарушениям развития нервной системы и неврологическим заболеваниям, таким как состояния аутистического спектра, синдромы дефицита внимания и рассеянный склероз.

В исследовании, проведенном на медицинском факультете Университета Кейс Вестерн Резерв, оценивалось влияние широкого спектра химических веществ на изолированные олигодендроциты, органоидные системы и развивающийся мозг мышей. Они обнаружили, что две группы — фосфорорганические антипирены и четвертичные аммониевые соединения (ЧАС) — повреждали или вызывали гибель олигодендроцитов, но не влияли на другие клетки мозга.

Исследование опубликовано в Природа Нейронаука.

«Это увлекательное исследование, в котором авторы провели скрининг около 1900 химических веществ, чтобы выявить классы соединений, которые могут регулировать токсичность или дефекты развития олигодендроцитов. Методика скрининга, использованная авторами, впечатляет, поскольку большинство используемых в настоящее время инструментов изучают только цитотоксические эффекты. Как показали авторы в этой статье, нецитотоксичные химические вещества могут оказывать и другие эффекты на клетки, и это важно изучить».
— Доктор Сувариш Саркар, доктор философии, доцент кафедры экологической медицины и нейробиологии Медицинского центра Университета Рочестера.

2 группы обычных химикатов

Производство олигодендроцитов начинается во время развития плода, причем большая часть этих клеток образуется в течение первых 2 лет жизни. Зрелые олигодендроциты отвечают за производство и поддержание миелиновые оболочки которые защищают нервные клетки и ускоряют передачу нервных импульсов.

«Олигодендроциты — это тип глиальных клеток головного мозга, которые могут регулировать различные жизненно важные физиологические функции, включая выработку миелиновой оболочки. Следовательно, изучение того, как химические вещества окружающей среды регулируют эти клетки, важно и имеет решающее значение для понимания этиологии различных заболеваний», — сказал доктор Саркар в интервью Medical News Today.

В этом исследовании ученые получили клетки-предшественники олигодендроцитов (OPC) из мышей. плюрипотентные стволовые клетки (клетки, которые могут развиться во все клетки организма). Затем они подвергли эти клетки воздействию 1823 различных химических веществ, чтобы оценить, влияют ли они на их способность развиваться в олигодендроциты.

Более 80% химических веществ не оказали влияния на развитие олигодендроцитов. Однако 292 были цитотоксический — убивал олигодендроциты — и 47 ингибировал образование олигодендроцитов.

Химические вещества 2 группы оказывали неблагоприятное воздействие на олигодендроциты. Фосфорорганические антипирены, которые обычно встречаются в электронике и мебели, подавляют образование олигодендроцитов из OPC. Четвертичные соединения аммония, которые содержатся во многих средствах личной гигиены и дезинфицирующих средствах, убивают клетки.

Повреждение развивающихся клеток у мышей

Исследователи также проверили, оказывают ли химические вещества аналогичный эффект на развитие олигодендроцитов в мозге мышей. Они обнаружили, что соединения четвертичного аммония (ЧАС) при пероральном приеме мышей успешно преодолевают гематоэнцефалический барьер и накапливаются в тканях головного мозга.

Мыши потеряли клетки олигодендроцитов во многих областях мозга, что показывает, что эти химические вещества могут представлять риск для развивающегося мозга.

После результатов исследований на мышах они протестировали органофосфатный антипирен трис (1,3-дихлор-2-пропил) фосфат (TDCIPP) на модели кортикального органоида человека. Химическое вещество уменьшило количество зрелых олигодендроцитов на 70%, а OPC — на 30%, что позволяет предположить, что оно препятствует созреванию клеток.

Очень распространенная бытовая химия

Люди могут ежедневно контактировать с этими химическими веществами, как объяснил MNT доктор Джагдиш Хубчандани, профессор общественного здравоохранения Университета штата Нью-Мексико, который не участвовал в исследовании:

«К сожалению, эти продукты широко используются (например, органофосфаты для изготовления красителей, лаков, текстиля, смол и т. д., а также четвертичный аммоний для дезинфицирующих средств и средств личной гигиены). Кроме того, они возникли из-за плохой репутации более ранних классов химикатов, и их использование существенно возросло».

«Результаты этого исследования показывают, что мы не придумали хороших альтернатив более ранним классам химикатов (например, ПБДЭ). Хотя в исследовании используются мышиные модели и лабораторные культуры, это может иметь серьезные последствия для здоровья человека», — добавил он.

Затем исследователи оценили уровни органофосфатов, воздействию которых подвергались дети в возрасте от 3 до 11 лет, используя наборы данных из Национальное обследование здоровья и питания (NHANES) Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC), который зафиксировал уровни метаболита бис(1,3-дихлор-2-пропи)фосфата (BDCIPP) в их моче.

Они обнаружили, что дети с самым высоким уровнем BDCIPP в 2–6 раз чаще имели особые образовательные потребности или двигательную дисфункцию, чем дети с самым низким уровнем.

Они предполагают, что это убедительное доказательство положительной связи между воздействием фосфорорганических антипиренов и аномальным развитием нервной системы.

Как избежать этих химикатов

«Общее правило – сократить потребление этих продуктов на бытовом уровне. В частности, защита от этих химических веществ необходима беременным женщинам, детям и людям с хроническими заболеваниями. С началом пандемии COVID-19 использование некоторых из этих химикатов выросло в геометрической прогрессии (например, дезинфицирующих средств), и людям следует быть внимательными и использовать альтернативные методы (например, мытье рук)».
— Доктор Джагдиш Хубчандани

Исследования предположили, что альтернативные дезинфицирующие средства, такие как каприловая кислота, лимонная кислота, молочная кислота и другие активные ингредиенты, такие как перекись водорода и спирт, следует использовать, где это возможно, во избежание чрезмерного воздействия соединений четвертичного аммония (ЧАС).

Доктор Саркар посоветовал проявлять осторожность при интерпретации результатов, но согласился, что они могут стать основой для будущих исследований:

«Хотя роль олигодендроцитов в развитии таких заболеваний, как рассеянный склероз и аутизм, хорошо известна, мы должны относиться к результатам этого исследования с осторожностью. Человеческие существа гораздо сложнее, чем клетки на тарелке. Кроме того, путь воздействия имеет решающее значение, когда мы пытаемся добавить трансляционную актуальность к фундаментальным научным исследованиям».

«Авторы также указали на тот факт, что это исследование может стать основой, но нам нужно гораздо больше эпидемиологических и фундаментальных исследований по этому вопросу, чтобы заявить, что эти соединения могут напрямую вызывать некоторые из упомянутых заболеваний», — добавил он.