Stwierdzono, że dwie klasy chemii gospodarczej zaburzają rozwój komórek glejowych zlokalizowanych w ośrodkowym układzie nerwowym.

Naukowcy z Tesar Lab na Case Western University w Ohio w USA twierdzą, że te efekty mogą mieć znaczenie w kontekście chorób neurologicznych, takich jak stwardnienie rozsiane, ale potrzebne są dodatkowe badania, aby ocenić działanie tych związków bardziej szczegółowo.

Naukowcy postanowili zbadać zagrożenia dla środowiska, które mogą zakłócić rozwój i funkcjonowanie pewnego rodzaju mielinizujących komórek glejowych, zwanych oligodendrocytami. Oligodendrocyty wytwarzają mielinę, aby ułatwić skuteczną transmisję neuronową i zapewnić wsparcie neuronom.

Opracowali platformę do sprawdzania ponad 1800 substancji chemicznych uzyskanych od amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska, które zostały zidentyfikowane jako substancje zanieczyszczające środowisko. Należą do nich chemikalia przemysłowe, pestycydy i chemikalia będące przedmiotem zainteresowania agencji regulacyjnych.

Każdą substancję chemiczną testowano indywidualnie w hodowanych komórkach, aby ocenić jej wpływ na różne etapy rozwoju komórek, od komórek progenitorowych po dojrzałe oligodendrocyty. Następnie zweryfikowali wyniki pierwotnego badania przesiewowego in vivo przy użyciu modeli mysich oraz trójwymiarowego modelu rozwoju ludzkiego mózgu w okresie prenatalnym.

Dzięki takiemu podejściu zidentyfikowali substancje chemiczne z dwóch konkretnych klas, które utrudniają wytwarzanie mysich i ludzkich oligodendrocytów: związki czwartorzędowe i fosforoorganiczne środki zmniejszające palność. Związki czwartorzędowe – kationy z czterema podstawnikami – można znaleźć w wielu produktach do higieny osobistej i środkach dezynfekcyjnych, od chusteczek po bezalkoholowe płyny do płukania ust, natomiast fosforoorganiczne środki zmniejszające palność można znaleźć w meblach, elektronice i materiałach budowlanych.

'[Flame retardants] dostają się do tych produktów, ale nie wiążą się z nimi kowalencyjnie, co oznacza, że ​​są stale uwalniane do środowiska i mogą gromadzić się w takich substancjach jak kurz w domu, co sprawia, że ​​narażenie na działanie jest niezwykle prawdopodobne” – wyjaśnia Erin Cohn, doktorantka w Tesar Lab i pierwszym autorem badania.

Stwierdzono jednak, że te dwie klasy substancji chemicznych mają różny wpływ na oligodendrocyty. Czwartorzędowe związki amoniowe były silnymi cytotoksynami w krytycznych okresach rozwoju oligodendrocytów, podczas gdy środki zmniejszające palność, w szczególności TDCIPP, uszkadzały rozwój oligodendrocytów.

Efekty te mogą mieć znaczenie w kontekście chorób neurologicznych, wyjaśnia Paul Tesar, ekspert w dziedzinie neurologii i genetyki na Uniwersytecie Case Western Reserve. „W stwardnieniu rozsianym, w którym układ odpornościowy atakuje i niszczy te oligodendrocyty, narażenie na te związki może teoretycznie spowodować zaostrzenie utraty oligodendrocytów, uniemożliwiając wykonywanie swojej pracy komórkom, które chcesz zregenerować” – mówi. „Wszystko, co na wczesnym etapie rozwoju może zakłócić dysfunkcję komórek glejowych, może prowadzić do problemów neurorozwojowych, które mogą zainicjować lub zaostrzyć opóźnienie rozwoju”.

Naukowcy twierdzą, że ich praca będzie dla nich podstawą do przeprowadzenia bardziej rygorystycznej analizy epidemiologicznej w populacjach pacjentów.

„Moc naszego badania fenotypowego pozwoliła nam zidentyfikować te związki, ale teraz następnym krokiem jest głębsze zbadanie i zrozumienie mechanistycznego sposobu, w jaki zakłócają one ten proces” – mówi Tesar. „Celem nie jest wszczynanie na tym etapie żadnych sygnałów alarmowych [that these chemicals are definitively linked to disease] … mamy nadzieję, że nasze badania przyczynią się do dodatkowych badań oceniających działanie tych związków” – dodaje.

Stuart Harrad, chemik zajmujący się ochroną środowiska na Uniwersytecie w Birmingham, wyjaśnia, że ​​TDCIPP jest „bardzo szeroko stosowany” jako środek zmniejszający palność, szczególnie w Wielkiej Brytanii i Irlandii. „Jednym z problemów było to, że TDCIPP zaczęto częściej stosować w siedzeniach samochodowych, ponieważ tam potrzebny jest środek zmniejszający palność o wyższym poziomie. Zastosowano go również w wytłaczanej piance polistyrenowej do izolacji budynków. Wykryliśmy go w powietrzu w pomieszczeniach, wodę pitną i żywność. Wiemy też, że jeśli masz bezpośredni kontakt skóry z przedmiotami, które go zawierają, może on zostać wchłonięty przez skórę”.

„Myślę, że to badanie jest bardzo ważne, ponieważ potencjalnie podkreśla, że ​​narażenie, którego wszyscy doświadczamy… może powodować niekorzystne skutki”.