რა ფაქტორები განაპირობებს, განიცდით თუ არა ჯანსაღ და ხალისიან დაბერებას ან გადაიქცევა თუ არა ის მრავალი ჯანმრთელობის მდგომარეობის ტანჯვის გაუთავებელ ჯაჭვად?
ბევრი ფაქტორი აყალიბებს ჩვენს ჯანმრთელობას, მათ შორის გენეტიკა, დიეტა, ფიზიკური აქტივობა, მოწევა და სტრესი. ზოგიერთი სხვა ფაქტორი შეიძლება იყოს ისეთივე ძლიერი, მაგრამ შეიძლება ჯერ არ იყოს აღიარებული.
მე ვარ გარემოს ტოქსიკოლოგი, რომელიც ვსწავლობ, თუ როგორ მოქმედებს ადამიანის მიერ შექმნილი ქიმიკატები ჩვენს ჯანმრთელობაზე. მე ყოველთვის მაინტერესებდა იმის გაგება, თუ როგორ ყალიბდება ჩვენი ამჟამინდელი ჯანმრთელობა ქიმიური ზემოქმედების დროს ემბრიონული და ადრეული პოსტნატალური პერიოდი - ცხოვრების ეტაპები, რომლებიც განსაკუთრებით მგრძნობიარეა გარემოს მიმართ სტრესორები.
ამ კითხვების გადასაჭრელად, მე ყურადღება გავამახვილე ჯანმრთელობის გრძელვადიანი ეფექტების ანალიზზე, რომელიც გამოწვეულია ქიმიკატების ოჯახის მიერ, რომლებიც გამოიყენება როგორც ცეცხლმოკიდებული ე.წ. პოლიბრომირებული დიფენილეთერები (PBDE). პირველი პატენტი PBDE გამოყენებისთვის, როგორც ცეცხლგამძლე საშუალება, გაიცა 1960 წელს და კომერციული პროდუქტების წარმოებაში, რომელიც შეიცავს PBDE, როგორიცაა სამშენებლო მასალები, ელექტრონიკა, ავეჯეულობა, საავტომობილო მანქანები, პლასტმასი, პოლიურეთანის ქაფი, ბავშვის პიჟამა და სხვები,
შემდგომმა კვლევებმა აჩვენა, რომ ამ ქიმიკატების კონცენტრაცია ადამიანის სისხლში, რძესა და ქსოვილებში იყო გაიზარდა ექსპონენციურად ბოლო 30 წლის განმავლობაში, გაორმაგდა ყოველ ხუთ წელიწადში, მაშინ როცა მათი ჯანმრთელობაზე ზემოქმედება ცუდად იყო გაგებული.
ადრეული ზემოქმედება იწვევს სისხლის ლიპიდების ცვლილებებს მთელი სიცოცხლის განმავლობაში
ჩემს ერთ-ერთ ექსპერიმენტში თაგვებს ვაჭმევდი ერთ-ერთ PBDE-ს, რომელიც ყველაზე ხშირად გვხვდება ადამიანის სისხლში და რძეში - BDE-47. The მდედრმა თაგვებმა მიიღეს იგიორსულობის მე-8 დღიდან ძუძუთი კვების დასრულებამდე (მშობიარობის შემდგომი 21 დღე).
ჩვენ თაგვებს ამ ქიმიკატის 0,2 მილიგრამი სხეულის წონაზე თითო კილოგრამი გავუკეთეთ. ამან გამოიწვია ექსპერიმენტული ცხოველების ცხიმში BDE-47-ის კონცენტრაცია ისეთივე დონემდე მიაღწია, როგორიც ადამიანებში, რომლებიც ცხოვრობენ ამერიკის დიდ ქალაქებში. ეს შედარება გამოიყენება ტოქსიკოლოგიაში იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ლაბორატორიულ ექსპერიმენტებში გამოყენებულია დოზები, რომლებიც შეესაბამება ადამიანის ექსპოზიციას.
ჩვენ გაგვიკვირდა, რომ აღმოვაჩინეთ, რომ ტრიგლიცერიდების დონე მნიშვნელოვნად შეიცვალა დედების შთამომავლებში, მიუხედავად იმისა, რომ BDE-47-ზე ზემოქმედება შეწყდა სამი თვით ადრე. ტრიგლიცერიდები ადამიანისა და სხვა ცხოველების სხეულის ცხიმისა და უჯრედული მემბრანების ძირითადი შემადგენელი ნაწილია.
იმის გასაგებად, თუ როგორ ცვლის BDE-47 სისხლის ტრიგლიცერიდებს და სხვა ლიპიდებს, ჩემმა ლაბორატორიამ კიდევ ერთი ექსპერიმენტი ჩაატარა თაგვებთან ერთად. ლიპიდები არის უხსნადი მოლეკულები, რომლებიც გამოიყენება ენერგიის შესანახად და უჯრედის მემბრანების სტრუქტურულ კომპონენტებად.
ჩვენ ვივარაუდეთ, რომ სისხლის ლიპიდების ცვლილებები ღვიძლის ფუნქციის ცვლილებების შედეგია. ცნობილია, რომ ღვიძლი არეგულირებს სისხლში ლიპიდების შემადგენლობას. ღვიძლს შეუძლია ახალი ლიპიდების სინთეზირება, მათი განადგურება, ლიპიდების გამოყოფა სისხლში და მათი შთანთქმა სისხლიდან.
ჩვენი ჰიპოთეზის შესამოწმებლად, მდედრობითი სქესის თაგვებს ყოველდღიურად ვაწვდით BDE-47-ს ორსულობის დროს ან ლაქტაციის პერიოდში. და გააანალიზა შთამომავლების ჯანმრთელობის შედეგები, როდესაც ისინი მიაღწიეს ერთ წელს - დაახლოებით 50 წლის ადამიანები.
ამ ექსპერიმენტმა კიდევ ერთხელ აჩვენა, რომ BDE-47-ის მოკლევადიანი ზემოქმედება განვითარების ადრეულ ეტაპებზე იწვევს თაგვებში სისხლის ლიპიდებზე ხანგრძლივ ეფექტს. ეს ეფექტები ძალიან ჰგავდა ცხოველებს, რომლებიც ემბრიონულ პერიოდში ან ძუძუთი კვების დროს იყვნენ.
სისხლში და ღვიძლში ლიპიდების ბალანსის გადაპროგრამირება
დაუცველ ცხოველებში სისხლში ტრიგლიცერიდების დონე ნახევარით დაეცა და ღვიძლში 20%-დან 40%-მდე მეტი ლიპიდი დაგროვდა, ვიდრე თაგვებში, რომლებიც არასოდეს ყოფილან ქიმიკატების ზემოქმედების ქვეშ.. ლიპიდური მეტაბოლიზმისთვის მნიშვნელოვანი ფერმენტების მაკოდირებელი ღვიძლის მრავალი გენის აქტივობა იცვლებოდა ექსპოზიციურ თაგვებში.
ჩვენ დავაკვირდით, რომ დაბალი ექსპოზიციის დოზა (0.2 მგ/კგ) და მაღალი ექსპოზიციის დოზა (1.0 მგ/კგ) არეგულირებდა CD36-ს საპირისპირო მიმართულებით. დაბალმა დოზამ გამოიწვია CD36 დაქვეითება და სისხლში ტრიგლიცერიდების მატება, ხოლო უფრო მაღალი დოზით გაიზარდა CD36 და შეამცირა სისხლში ტრიგლიცერიდები. ვფიქრობთ, მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ორივე შემოწმებული დოზა იყო ადამიანის ექსპოზიციის დიაპაზონში. ლიპიდურ მეტაბოლიზმში ჩართულ ძირითად ცილებს შორის, ერთი განსაკუთრებით მაღალი იყო. ეს ცილა - CD36 - პასუხისმგებელია ლიპიდების სისხლიდან ღვიძლში გადატუმბვაზე. დაუცველ ცხოველებში CD36-ის გაზრდილი რაოდენობა, სავარაუდოდ, პასუხისმგებელია სისხლში ლიპიდების დაქვეითებაზე და მათ ღვიძლში მატებაზე, რაც იწვევს ღვიძლში ამ ცხიმების დაგროვებას.
უქმნის თუ არა CD36-ში ცვლილებები ჯანმრთელობის რისკებს?
ჩვენი დასკვნები აჩვენებს, რომ BDE-47-ის ზემოქმედებამ ადრეული განვითარების დროს შეიძლება შეცვალოს CD36 დონეები ორივე მიმართულებით თაგვებში და რომ CD36-ის მატებაც და შემცირებაც შეიძლება საზიანო იყოს.
როდესაც ჩვენ თაგვებს ვუსვამდით BDE-47-ის მაღალ დოზებს, ამან გაზარდა CD36 ცილის დონე, რაც იწვევს ცხიმის გადაჭარბებულ დაგროვებას ღვიძლის უჯრედებში. ამ მდგომარეობას ეწოდება არაალკოჰოლური ცხიმოვანი ღვიძლის დაავადება. ეს არის ქრონიკული ფორმის ყველაზე გავრცელებული ფორმაღვიძლის დაავადება მოზრდილებში და ბავშვებში.
ირგვლივ ამერიკის მოსახლეობის მესამედს აქვს არაალკოჰოლური ცხიმოვანი ღვიძლის დაავადება და ეს არის რისკის ფაქტორი ტიპი 2 დიაბეტი, ჰიპერტენზია, გულ-სისხლძარღვთა და თირკმელების დაავადება, ღვიძლის ციროზი და ღვიძლის კიბო.
მეორეს მხრივ, CD36-ის აქტივობის დაქვეითება გამოიწვევს სისხლში ლიპიდების მაღალ დონეს და გამოიწვევს ათეროსკლეროზი - დაავადება, რომლის დროსაც სისხლძარღვების კედლებზე ჩნდება ლიპიდების დაფები. ათეროსკლეროზი არის ძირითადი რისკ-ფაქტორები გულის შეტევა, რომელიც ყოველწლიურად დაახლოებით 800 000 სიკვდილს იწვევს მარტო აშშ-ში. ამრიგად, ამ გარემოსდაცვითი ქიმიური ნივთიერების ადრეულ ასაკში ზემოქმედებამ შესაძლოა მთლიანად გადააპროგრამოს მთელი სიცოცხლის მანძილზე ჯანმრთელობის ტრაექტორია.
ამას ადასტურებს სხვა ლაბორატორიების მიერ გამოქვეყნებული კვლევები PBDE არღვევს ლიპიდურ მეტაბოლიზმს ვირთხებში და ზრდის არაალკოჰოლური ცხიმოვანი ღვიძლის დაავადების რისკს განვითარების ადრეულ ეტაპებზე გამოვლენილ თაგვებში.
ისევ რისკის ქვეშ?
PBDE ევროპაში 2008 წლისთვის აიკრძალა და ნებაყოფლობით გაყვანილი ინდუსტრიის მიერ ჩრდილოეთ ამერიკაში 2013 წლისთვის. სავარაუდოა, რომ PBDE-ების წარმოება შეწყდა მთელ მსოფლიოში, თუმცა მონაცემები არ არის ბევრი რეგიონისთვის. თუმცა ეს ქიმიკატები ჯერ კიდევ გვხვდება აშშ-ს ოჯახებსა და მანქანებში გამოყენებულ პროდუქტებში. PBDE ძალიან სტაბილური ნაერთებია. გარემოში გაშვების შემდეგ ისინი გროვდებიან ნალექებში და ველური ბუნებისა და ადამიანების ცხიმოვან ქსოვილებში და რჩებიან იქ მრავალი წლის განმავლობაში. მაგალითად, სხვადასხვა PBDE-ების ნახევარგამოყოფის პერიოდი ადამიანის სხეულში არის ერთიდან შვიდ წლამდე. გარემოში მათ იპოვეს გზა ცხოველების ცხიმოვან ქსოვილებში, რომელთაგან ბევრი წარმოადგენს ჩვენთვის საკვების მნიშვნელოვან წყაროს.
მიუხედავად იმისა, რომ PBDE-ების წარმოება შეწყდა განვითარებულ ქვეყნებში, ზოგიერთი გამოკვლევა აჩვენებს, რომ PBDE-ების კონცენტრაცია ადამიანის ქსოვილებში აშშ-ში. განაგრძეთ ზრდა.
ბოლო 15-20 წლის განმავლობაში აშშ-სა და კანადაში დაბადებული ადამიანები ადრეული ცხოვრების განმავლობაში ექვემდებარებოდნენ PBDE-ს გარემოსდაცვითი კონცენტრაციები, შედარებულია იმ კონცენტრაციებთან, რომლებიც ახდენდნენ ლიპიდურ მეტაბოლიზმს ჩვენს ექსპერიმენტებში თაგვებთან ერთად. ამრიგად, ჩვენ გვჯერა, რომ ჩრდილოეთ ამერიკის მოსახლეობის დაახლოებით 20 პროცენტს შეიძლება ჰქონდეს ისეთი პირობები, რომლებიც დაკავშირებულია სისხლში და ღვიძლში ლიპიდების კონცენტრაციის ცვლილებასთან.
განავითარებენ ამ ადამიანებს დაბერებასთან დაკავშირებული პირობები უფრო ადვილად, ვიდრე წინა თაობებს? პასუხი ჯერ წინ არის. სავარაუდოა, რომ PBDE არ არის ერთადერთი დამნაშავე. ბევრი სხვა ყველგან გავრცელებული დამაბინძურებლები, როგორიცაა პოლიქლორირებული ბიფენილები (PCB), დიოქსინი (TCDD) და პერფტორირებული ნაერთები (PFOS, PFNA)დღეს ცნობილია, რომ გავლენას ახდენს CD36 თაგვებში.
ჯერ არ არის ნათელი, არის თუ არა ამ სხვა ქიმიკატების ეფექტი ისეთივე ხანგრძლივი, როგორც PBDE-ს ეფექტი. ასევე ჯერ არ არის ნათელი, არის თუ არა თაგვებზე დაფიქსირებული ქიმიური ზემოქმედების ეფექტი ადამიანებზე. თაგვები ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ცხოველური მოდელია ფარმაცევტული და სამრეწველო ქიმიკატების ტოქსიკურობის შესამოწმებლად და ცხოველთა ტოქსიკოლოგიური კვლევები ზოგადად გამოიყენება ადამიანებზე, თუმცა ლაბორატორიული ცხოველების პასუხები და ადამიანები ქიმიურ ნივთიერებებს შეიძლება განსხვავდებოდეს ტიპისა და სიმძიმის მიხედვით.
ეს სტატია თავდაპირველად გამოქვეყნდა Საუბარი მიერ ალექსანდრე სუვოროვი, მასაჩუსეტსის ამჰერსტის უნივერსიტეტის საზოგადოებრივი ჯანდაცვის ასისტენტ პროფესორი.
