«Безвредные» добавки к полимерам – потенциальная угроза детскому мозгу

: 16.10.2021

Фосфорорганические соединения содержат атом фосфора, связанный с органическим радикалом напрямую или через атомы-посредники. Эти вещества широко применяются как инсектициды в растениеводстве (хлорофос, карбофос и др.), в медицине – в качестве лекарственных препаратов, а также в промышленности при получении цветных и редких металлов, полимеров и т.п.

Наиболее токсичные представители этой группы использовались в качестве боевых отравляющих веществ (зарин, зоман и др.). Эти соединения нервнопаралитического действия, контакт с которыми через несколько часов приводит к смерти, фосфорилируют ацетилхолинэстеразу – фермент, утилизирующий нейромедиатор ацетилхолин.

Такая дезактивация ацетилхолина в синаптической щели (месте контакта между двумя нейронами или нейроном и получающей сигнал клеткой) необходима, чтобы клетка-мишень вернулась в состояние покоя. Если же этого не происходит (например, при воздействии на организм человека мощных ингибиторов ацетилхолинэстеразы), это обычно приводит к смерти от судорог дыхательной мускулатуры.

Считается, что многие представители фосфорорганики, в отличие от боевых нервнопаралитических веществ, являются очень слабыми ингибиторами ацетилхолинэстеразы и неспособны вызвать у человека нейротоксический эффект. Именно их широко используют в качестве антипиренов (вещества, препятствующие воспламенению и возгоранию), стабилизаторов и пластификаторов (придают эластичность и пластичность материалам) в производстве строительных материалов, текстиля, электроники, автомобильных сидений, мебели и т.п.

Считалось также, что по сравнению с предыдущим поколением броморганических антипиренов и пластификаторов они быстрее разрушаются в окружающей среде и в организме человека. Не тут-то было: сегодня фосфорорганические эфиры и их метаболиты обнаруживаются в воздухе и воде, во многих видах живых организмов, а также в моче, крови, плаценте и грудном молоке людей во всем мире.

Фосфорорганические эфиры относятся к полулетучим, т.е. они попадают в воздух при особых условиях (например, при воздействии высоких температур или давления). Смешиваясь с пылью, они оседают на поверхностях, одежде, проникают в организм с пищей. Неудивительно, что высокие концентрации этих химических веществ обнаруживаются и в организме детей, которые, как известно, в определенном возрасте все «тащат в рот».

Ученые из США, Канады и Великобритании проанализировали доступную информацию о действии фосфорорганических антипиренов и пластификаторов на живые организмы. И обнаружили указания на то, что эти соединения нарушают не только дезактивацию ацетилхолинэстеразы, но и работу других биологических механизмов.

Так, ряд эпидемиологических исследований демонстрирует наличие негативного влияния фосфорорганических эфиров на развивающийся мозг. Выяснилось, что высокие концентрации «безвредной» фосфорорганики в организме женщин во время беременности связаны с когнитивными проблемами у их подросших детей. У них отмечался пониженный интеллект, более плохая память, затруднения с мелкой моторикой и вниманием, а также склонность к депрессии, агрессии и гиперактивности.

Механизм возможного влияния фосфороорганики позволили прояснить эксперименты на животных.

Например, еще два десятка лет назад было показано, что фосфорорганические эфиры действуют на поведение взрослых мышей и детенышей крыс за счет их антагонистического действия по отношению к таким значимым нейромедиаторам, как ГАМК (важнейший тормозной нейромедиатор центральной нервной системы) и дофамин, часто называемый «гормоном счастья».

У мышат, чья мать во время беременности подвергалась действию относительно невысоких доз фосфорорганических эфиров, также наблюдались поведенческие нарушения и измененная активность генов, важных для формирования пола и корректной работы эндокринной системы. В еще одном эксперименте результатом воздействия фосфорорганики стали воспалительные процессы в гиппокампе мышат, что отразилось на функциях этого отдела мозга, участвующего в формировании памяти и эмоций.

Наконец, исследования на культурах клеток подтверждают, что фосфорорганические антипирены и пластификаторы, меняя активность определенных генов, нарушают ход ключевых процессов развития нервной системы – пролиферации (размножения), миграции и дифференцировки клеток мозга. Эти нарушения могут проявляться на уровне всего органа в виде нарушений формирования синаптических контактов и некорректной работы нейронных сетей.

В результате ученые пришли к выводу, что воздействие даже низких уровней эфиров фосфорорганической кислоты может нанести серьезный вред развивающемуся детскому мозгу. Поэтому они призывают прекратить использование в промышленности всей фосфорорганики, а для этого заняться поиском безопасных альтернатив.

Фото: https://pixabay.com

: 16.10.2021