¿Qué factores determinan si experimentará un envejecimiento saludable y alegre o si se convertirá en una cadena interminable de sufrimiento por numerosas afecciones de salud?
Muchos factores dan forma a nuestra salud, incluida la genética, la dieta, la actividad física, el tabaquismo y el estrés. Algunos otros factores pueden ser igualmente poderosos, pero es posible que aún no se reconozcan.
Soy un toxicólogo ambiental que estudia cómo los productos químicos artificiales afectan nuestra salud. Siempre estuve interesado en comprender cómo nuestra salud actual se ve influida por la exposición a sustancias químicas durante la período embrionario y posnatal temprano: etapas de la vida que son particularmente sensibles a las condiciones ambientales factores estresantes.
Para abordar estas preguntas, me concentré en el análisis de los efectos en la salud a largo plazo inducidos por una familia de productos químicos utilizados como retardadores de llama llamados éteres de difenilo polibromados (PBDE)
Estudios posteriores demostraron que las concentraciones de estos productos químicos en la sangre, la leche y los tejidos humanos eran aumentando exponencialmente en los últimos 30 años, duplicándose cada cinco años, mientras que sus efectos sobre la salud fueron poco conocidos.
Las exposiciones tempranas desencadenan cambios de por vida en los lípidos en sangre
En uno de mis experimentos, alimenté a ratones con uno de los PBDE que se encuentran con mayor frecuencia en la sangre y la leche humanas: el BDE-47. los los ratones hembras lo recibierondesde el día 8 de su embarazo hasta el final de la lactancia (día 21 posparto).
Expusimos ratones a 0,2 miligramos de esta sustancia química por kilogramo de peso corporal. Esto provocó que las concentraciones de BDE-47 en la grasa de animales experimentales alcanzaran niveles similares a las concentraciones encontradas en los seres humanos que viven en las grandes ciudades estadounidenses. Esta comparación se utiliza en toxicología para garantizar que los experimentos de laboratorio utilicen dosis relevantes para la exposición humana.
Nos sorprendió descubrir que los niveles de triglicéridos se alteraron significativamente en la descendencia de las madres expuestas, a pesar de que la exposición al BDE-47 cesó tres meses antes. Los triglicéridos son componentes principales de la grasa corporal y las membranas celulares en humanos y otros animales.
Para comprender cómo el BDE-47 cambia los triglicéridos y otros lípidos en sangre, mi laboratorio realizó otro experimento con ratones. Los lípidos son moléculas insolubles que se utilizan para almacenar energía y como componentes estructurales de las membranas celulares.
Planteamos la hipótesis de que los cambios en los lípidos sanguíneos son el resultado de cambios en la función hepática. Es bien sabido que el hígado regula la composición de los lípidos en sangre. El hígado puede sintetizar nuevos lípidos, destruirlos, secretar lípidos a la sangre y absorberlos de la sangre.
Para probar nuestra hipótesis, expusimos ratones hembra a BDE-47 diariamente durante el embarazo o durante el período de lactancia. y analizó los resultados de salud en la descendencia cuando cumplieron un año, aproximadamente equivalente a 50 años en humanos.
Este experimento volvió a demostrar que la exposición a corto plazo al BDE-47 durante los primeros pasos del desarrollo produce efectos duraderos sobre los lípidos sanguíneos en ratones. Estos efectos fueron muy similares en animales que estuvieron expuestos durante el período embrionario o durante la lactancia.
Reprogramación del equilibrio de lípidos en sangre e hígado.
En los animales expuestos, los niveles de triglicéridos en sangre se redujeron a la mitad y Los hígados acumularon entre un 20 y un 40 por ciento más de lípidos que en los ratones que nunca estuvieron expuestos a la sustancia química.. La actividad de muchos genes hepáticos que codifican enzimas importantes para el metabolismo de los lípidos se alteró en los ratones expuestos.
Observamos que la dosis de exposición más baja (0,2 mg / kg) y la dosis de exposición más alta (1,0 mg / kg) regulaban el CD36 en direcciones opuestas. Una dosis más baja dio como resultado una disminución de CD36 y un aumento de los triglicéridos en sangre, mientras que una dosis más alta aumentó el CD36 y disminuyó los triglicéridos en sangre. Creemos que es importante tener en cuenta que ambas dosis probadas estaban en el rango de exposición humana. Entre las proteínas clave involucradas en el metabolismo de los lípidos, una fue particularmente alta. Esta proteína, CD36, es responsable de bombear los lípidos de la sangre al hígado. El aumento de la cantidad de CD36 en los animales expuestos es probablemente responsable de reducir los lípidos en la sangre y elevarlos en el hígado, lo que resulta en una mayor acumulación de estas grasas en el hígado.
¿Los cambios en CD36 presentan riesgos para la salud?
Nuestros hallazgos demuestran que la exposición a BDE-47 durante el desarrollo temprano puede alterar los niveles de CD36 en cualquier dirección en ratones y que tanto el aumento como la disminución de CD36 pueden ser perjudiciales.
Cuando expusimos a los ratones a altas dosis de BDE-47, esto aumentó los niveles de la proteína CD36, lo que provoca una acumulación excesiva de grasa en las células del hígado. Esta condición se llama enfermedad del hígado graso no alcohólico. Es el forma más común de crónicaenfermedad hepática entre adultos y niños.
Alrededor un tercio de la población estadounidense ha enfermedad del hígado graso no alcohólico, y es un factor de riesgo para Diabetes tipo 2, hipertensión, enfermedades cardiovasculares y renales, cirrosis hepática y cáncer de hígado.
Por otro lado, la actividad disminuida de CD36 conducirá a niveles más altos de lípidos en la sangre y resultará en aterosclerosis - una enfermedad en la que se acumulan placas de lípidos en las paredes de los vasos. La aterosclerosis es el principal factor de riesgo de ataque cardíaco, que causa alrededor de 800.000 muertes al año solo en los EE. UU. Por lo tanto, la exposición temprana a esta sustancia química ambiental puede reprogramar por completo la trayectoria de salud a lo largo de la vida.
Los estudios publicados por otros laboratorios confirman que Los PBDE alteran el metabolismo de los lípidos en ratas y aumentar el riesgo de enfermedad del hígado graso no alcohólico en ratones expuestos durante los primeros pasos del desarrollo.
¿Sigues en riesgo?
Los PBDE fueron prohibidos en Europa en 2008 y retirado voluntariamente por la industria en América del Norte para 2013. Es probable que la producción de PBDE haya cesado en todo el mundo, aunque faltan datos para muchas regiones. Sin embargo, estos productos químicos todavía están presentes en los productos que se utilizan en los hogares y los automóviles de EE. UU. Los PBDE son compuestos muy estables. Una vez que se liberan al medio ambiente, se acumulan en los sedimentos y en los tejidos grasos de la vida silvestre y los humanos y permanecen allí durante muchos años. Por ejemplo, el vida media de diferentes PBDE en el cuerpo humano está entre uno y siete años. En el medio ambiente encontraron su camino hacia los tejidos grasos de los animales, muchos de los cuales representan importantes fuentes de alimento para nosotros.
Aunque la producción de PBDE ha cesado en los países desarrollados, algunos estudios informan que las concentraciones de PBDE en tejidos humanos en los EE. UU. seguir creciendo.
Las personas nacidas en los EE. UU. Y Canadá durante los últimos 15 a 20 años estuvieron expuestas durante sus primeros años de vida a concentraciones ambientales de PBDE, comparables a las que reprogramaron el metabolismo de los lípidos en nuestros experimentos con ratones. Por lo tanto, creemos que alrededor del 20 por ciento de la población de América del Norte puede estar en riesgo de padecer afecciones asociadas con concentraciones alteradas de lípidos en la sangre y el hígado.
¿Estas personas desarrollarán condiciones relacionadas con el envejecimiento más fácilmente que las generaciones anteriores? La respuesta aún está por llegar. Es probable que los PBDE no sean los únicos culpables. Muchos otros contaminantes ubicuos, como bifenilos policlorados (PCB), dioxina (TCDD) y compuestos perfluorados (PFOS, PFNA), se sabe hoy que afectan a CD36 en ratones.
Todavía no está claro si los efectos de estos otros productos químicos son tan duraderos como los efectos del PBDE. Tampoco está claro todavía si los efectos de las exposiciones químicas observadas en ratones son los mismos en humanos. Los ratones son el modelo animal más utilizado para probar la toxicidad de productos farmacéuticos y productos químicos industriales, y los estudios de toxicología animal generalmente son aplicables a los seres humanos. aunque las respuestas de los animales de laboratorio y humanos a los químicos pueden diferir en tipo y severidad.
Este artículo fue publicado originalmente en La conversación por Alexander Suvorov, Profesor asistente de salud pública en la Universidad de Massachusetts Amherst.
