Химия, которая не прощает

Исследователи обнаружили, что раннее воздействие так называемых «вечных химикатов» — в данном случае перфтороктансульфоновой кислоты (PFOS) — может менять работу генов в мозге потомства крыс и провоцировать импульсивное поведение. Статья вышла в журнале Ecotoxicology and Environmental Safety.

PFAS — это общее название большой группы синтетических веществ, которые десятилетиями использовали в промышленности и потребительских товарах благодаря их устойчивости к нагреву, воде и маслам. PFOS — одно из таких соединений, классическое «вечное». Его добавляли в противопожарные пены, водо- и грязеотталкивающие покрытия и использовали на производстве. Он почти не разлагается и десятилетиями живёт в окружающей среде и организме человека.

Хотя PFOS уже давно запрещают в большинстве стран, он всё ещё массово присутствует в природе и человеческой крови. В организм он попадает через загрязнённую воду, пищу, пыль и бытовые изделия. Ранее учёные уже связывали PFOS с изменениями в уровне холестерина, нарушениями в работе печени, иммунными сбоями и проблемами во время беременности.

Группа под руководством Shiwen Li решила выяснить, как пренатальное воздействие PFOS влияет на работу генов в трёх областях мозга: ядре аккумбенс, гиппокампе и префронтальной коре. Эти зоны отвечают за мотивацию, обучение, память и исполнительные функции. Учёные также проверили, связаны ли генные изменения с поведением взрослых крыс.

В эксперименте использовали крыс Long-Evans. Беременных самок разделили на две группы по шесть: одна получала PFOS с питьевой водой (15 мг на литр) вместе с небольшим количеством агента Tween 20, другая — только Tween 20. Воздействие начиналось на 12‑й день беременности и продолжалось до 21‑го дня после рождения детёнышей.

Когда потомство выросло, животных протестировали: проверяли способность переключаться между разными сигналами и умение ждать награды. После этого исследователи провели анализ РНК в трёх областях мозга самцов.

У крыс, подвергшихся PFOS, в ядре аккумбенс изменилось выражение 62 генов, в гиппокампе — 34, в префронтальной коре — 59. Эти сдвиги влияют на работу клеток и то, как они развиваются и реагируют. В ядре аккумбенс особенно пострадали гены, отвечающие за взаимодействие с внеклеточным матриксом — структурной «арматурой» мозга. В префронтальной коре PFOS нарушал гены, связанные с метаболизмом глутатиона — ключевого механизма защиты от окислительного стресса.

Статистический анализ показал: некоторые из этих изменений могут быть промежуточным звеном между воздействием PFOS и результатами поведенческих тестов. Хотя серьёзных нарушений когнитивной гибкости не выявили, импульсивность у крыс выросла. Они чаще выбирали небольшое мгновенное вознаграждение, отказываясь ждать более крупного.

Учёные подчёркивают, что исследование проводилось на крысах, а однократная доза не показывает всей картины. Тем не менее работа объясняет, как PFOS может воздействовать на развивающуюся нервную систему.

Авторы статьи — Shiwen Li, Hongxu Wang, Ana C. Maretti-Mira, Tomas K. D. Manea, Shaun Y. Kim, Lida Chatzi, Jesse A. Goodrich, Tanya L. Alderete, Nathan Young, Ruth I. Wood и Max T. Aung.