Исследования показали, что перинатальное воздействие на крыс и мышей распространенных антипиренов, содержащихся в предметах домашнего обихода, постоянно перепрограммирует метаболизм печени, что часто приводит в более позднем возрасте к инсулинорезистентности и неалкогольной жировой болезни печени.
Теперь исследование, проведенное токсикологом-экологом из Массачусетского университета в Амхерсте Александром Суворовым с соавторами в Москве, Россия, выявило вероятный механизм, ответственный за эффект загрязнителя: измененный эпигеном печени. Эпигеном относится к наследственным изменениям экспрессии генов без изменений в последовательности ДНК. «Изменения в эпигеноме печени могут объяснить эти функциональные изменения в печени», – объясняет Суворов. «Мы рассмотрели два разных эпигенетических механизма, и в обоих произошли изменения».
Исследование, опубликованное 13 декабря в медицинском журнале Epigenomics , показало, что экологически значимое воздействие полибромированного дифенилового эфира (PBDE) через пуповину и грудное молоко навсегда изменило метаболизм в печени у крыс. Матери-крысы получали достаточно ПБДЭ, чтобы вызвать концентрацию в их жире, аналогичную той, которая обнаруживается у людей, живущих в больших городах США.
«Щенки никогда не подвергались прямому воздействию, но это навсегда изменило то, как работает их печень, – говорит Суворов, доцент кафедры экологических наук в Школе общественного здравоохранения и медицинских наук. «Обычно, когда вы удаляете стрессор, орган восстанавливается. Но в этом случае он не восстанавливается. Эпигенетические изменения могут сохраняться в ряде клеточных делений и даже передаваться из поколения в поколение».
Полученные данные потенциально применимы к людям. Гипотеза Суворова и его коллеги исследуют в новом исследовании, финансируемом за счет гранта в размере 230 000 долларов США от Национального института гигиены окружающей среды.
Суворов говорит, что новое исследование на людях может начать связывать пренатальное воздействие антипиренов, присутствующих во всем, от детской пижамы до пластика и мебели, с повышенным риском диабета и других метаболических расстройств, а также сердечных заболеваний во взрослом возрасте. «Наши исследования могут иметь огромное влияние на общественное здравоохранение и расходы на общественное здравоохранение», – говорит он.
В США концентрация ПБДЭ в тканях человека все еще увеличивается, даже несмотря на то, что промышленность прекратила использование антипиренов в 2013 году, через пять лет после того, как Европа прекратила их использование из-за проблем со здоровьем . «Эти химические вещества чрезвычайно стабильны, они биоаккумулируются и биоконцентрируются», – говорит Суворов. «Вероятно, мы будем подвергаться воздействию в течение следующих 50 лет или около того. Что еще более важно, мы никогда глубоко не анализировали долгосрочные эффекты воздействия».
Суворов и его коллеги будут использовать данные и образцы из проспективного когортного исследования GEStation, Thyroid and Environment (GESTE) в Квебеке, Канада, которое было разработано для изучения токсичности антипиренов у детей. Прослеживая за одними и теми же людьми с течением времени, проспективные когортные исследования позволяют исследователям установить уровень воздействия до того, как станет известен результат, обеспечивая более убедительные доказательства, чем другие дизайны исследований.
В период с 2007 по 2009 год исследование GESTE было начато с участием 269 женщин на сроке беременности менее 20 недель. Суворов будет искать связи между уровнями ПБДЭ в материнской крови и активностью белка, известного как mTOR, в плаценте ребенка. Считается, что mTOR опосредует изменения в метаболизме печени, вызванные воздействием ПБДЭ. Исследователи также будут оценивать влияние воздействия ПБДЭ на уровни липидов в детском возрасте, изучая липидные профили и маркеры поражения печени у детей в возрасте 8-9 лет.
«Мы предполагаем, что высокие уровни ПБДЭ связаны с повышением уровня триглицеридов в детстве», – говорит Суворов. «И болезни приходят позже. Что будет с ними в 50 лет? Это мой главный исследовательский вопрос».