Пластик стирает половые различия в мозгу

Ученые давали бисфенол А, используемый при изготовлении пластмасс, беременным мышам и обнаружили, что у мышиного потомства изменилось поведение, характерное для их пола.

29.05.2013 / 12:28

Мы живем среди синтетики, пластик заменяет нам бумагу, дерево и металл, а компоненты химического производства попадают в воздух, воду и еду. Примером может служить бисфенол, А (БФА), используемый при изготовлении пластмасс.

У 90% населения США БФА обнаруживают в моче, куда он попадает при дыхании, с пищей и через кожу, а если вещество проникает в организм беременной женщины, то накапливается в тканях плода.

Исследования, проведенные на животных специалистами Колумбийского университета (Нью-Йорк, США) под руководством профессора Френсис Шемпейн, показали, что бисфенол, А влияет на развитие мозга плода и различные аспекты поведения потомства.

Группа профессора Шемпейн не первый год исследует действие БФА. Они установили, что вещество пагубно влияет на работу эндокринной системы, нарушая чувствительность организма к действию женских половых гормонов эстрогенов.
А согласно последним данным исследователей, опубликованным в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, бисфенол, систематически попадая в организм беременной мыши, изменяет активность некоторых генов в мозге ее потомков, причем действие БФА зависит от пола животного, участка мозга, в котором функционируют гены, и дозы вещества.

Мышам все 19 дней беременности ежедневно вводили через рот БФА в концентрациях 2, 20 и 200 микрограмм на килограмм веса. Контрольные животные вместо бисфенола, А получали плацебо. В каждой группе было от 12 до 17 самок. Когда у них родились мышата, исследователи в течение шести дней наблюдали за тем, как матери ухаживают за детенышами. На 28-й день после рождения у части потомков анализировали ДНК мозга, у остальных исследовали особенности поведения в возрасте 30–70 дней.

Эстрогены — стероидные гормоны, главная функция которых — управлять развитием женского организма. Чтобы воспринимать сигналы эстрогенов, клетки должны иметь достаточное количество рецепторов к этим гормонам. Гены, кодирующие белки рецепторов к эстрогенам, должны работать с нужной активностью, а для этого им необходимо пройти химическую модификацию — метилирование (присоединение метильных групп — СН3).

Оказалось, у потомков мышей, ежедневно получавших 2 или 20 мкг БФА на килограмм веса, изменена активность генов,
от которых зависит процесс метилирования ДНК, что, в свою очередь, нарушает нормальное метилирование генов, кодирующих рецепторы к эстрогенам, и их нормальную работу. Эффект БФА по-разному проявляется в разных районах мозга и имеет разную направленность у самцов и самок.

В результате у самцов нервные клетки некоторых отделов мозга более восприимчивы к сигналам эстрогенов, чем клетки самок, хотя должно быть наоборот.

Эти изменения в генетической активности сказываются на поведении мышиного потомства, причем практически во взрослом возрасте.

Животные ведут себя нетипично для их пола — исчезает разница в поведении самцов и самок во время игр, самцы больше не дерутся.

Изменяется двигательная активность самцов и самок, усиливается тревожность.

У самок, получавших в период внутриутробного развития малые дозы БФА, менее выражено материнское поведение: они меньше вылизывают мышат и реже возвращают убежавших детенышей в гнездо. Зато после высокой дозы БФА получаются агрессивные, тревожные и суперзаботливые мамочки. Кстати, как отметили ученые, материнская забота благотворно влияет на потомков, отравленных БФА: она частично восстанавливает нарушенное метилирование ДНК и некоторые аспекты полового поведения.

Эксперименты американских ученых показали, что бисфенол, А более активен в малых дозах — 2 и 20 мкг/кг/день. Мягкой дозой для человека считается 50 мкг/кг/день.

Хотя метаболизм БФА у грызунов и людей отличается, недавние фармакокинетические исследования дают основания полагать, что малые дозы бисфенола, возможно, нейротоксичны и для людей.

Исследователи отмечают, что проблема очень сложна и требует дальнейшего изучения.

Если БФА как средовой фактор влияет на работу мозга и поведение, мы, изучив механизм его действия, можем приблизиться к пониманию таких ментальных и когнитивных нарушений, как аутизм, дефицит внимания и гиперактивность, расстройства настроения и шизофрения.