7 Minutės
Naujas tarptautinis tyrimas sieja motinų kontaktą su PFAS — ilgai išliekančiomis „amžinosiomis cheminėmis medžiagomis“ — su subtiliais smegenų struktūros ir jungčių skirtumais penkerių metų vaikų smegenyse. Tyrimo metu buvo išmatuoti PFAS kiekiai nėščių moterų kraujyje, o vėliau šie rodikliai palyginti su vaikų magnetinio rezonanso (MRI) tyrimų duomenimis; taip atskleistos konkrečių junginių ir smegenų sričių tarpusavio sąsajos.
Kaip buvo vykdytas tyrimas: nuo prenatalinių kraujo tyrimų iki vaikų MRT
Tyrime dalyvavo mokslininkai iš Suomijos, Švedijos ir Kanados, kurie stebėjo 51 motinos ir vaiko porą. Nėštumo metu buvo nustatyti kelių per- ir polifluoroalkilinių medžiagų (PFAS) koncentracijos motinų kraujyje. Kai vaikai pasiekė maždaug penkerių metų amžių, tyrėjai atliko detalius smegenų vaizdavimo tyrimus, kad būtų apskaičiuoti pilkosios ir baltosios medžiagos tūriai bei įvertinta smegenų regionų tarpusavio jungtis.
Toks porinis dizainas — prenatalinės ekspozicijos duomenys susieti su vėlesniu neurovaizdavimu — leido mokslininkams patikrinti, ar skirtingi PFAS junginiai rodo unikalius sąsajų modelius su smegenų struktūra. Nors tai nedidelė kohorta, duomenys surinkti kruopščiai: PFAS koncentracijos buvo matuojamos jautriais analitiniais metodais, o neurovaizdavimas apėmė tiek struktūrinį MRI, tiek jungčių (connectivity) vertinimą. Vaizdavimo rezultatai atskleidė kelis pasikartojančius skirtumus, susijusius su motinos PFAS lygiu, kurie yra svarbūs tolimesniems hipotezių testavimams.
Išskirtinės cheminės „pirštų antspaudų“ ypatybės smegenyse
Vaizdai parodė kelias regioniškai specifines sąsajas tarp prenatalinės PFAS ekspozicijos ir smegenų anatomijos. Dviejų junginių — perfluorononano rūgšties (PFNA) ir perfluorooktano rūgšties (PFOA) — koncentracijos ypač susijusios su korpuso kaloso (corpus callosum) struktūros pokyčiais. Korpuso kalosas yra pagrindinis baltosios medžiagos takas, jungiantis kairiąją ir dešinę smegenų puses, todėl jo struktūriniai pokyčiai gali turėti įtakos tarphemisferinei informacijos apdorojimo koordinacijai.
Be to, ryšiai aptikti ir giliosiose smegenų struktūrose, pavyzdžiui, hipotalamyje — regione, kuriame valdomi medžiagų apykaitos procesai, streso atsakas ir daugelis autonominių funkcijų. Tyrėjai taip pat pateikė duomenų apie užpakalinės pilkosios medžiagos (posterior grey matter) tūrį ir paviršiaus plotą oksipitalinėje skiltyje, kuri yra pagrindinė regos informacijos apdorojimo zona. Įdomu tai, kad ne visi PFAS elgėsi vienodai: individualūs junginiai turėjo skirtingas, o kartais ir priešingas sąsajas su ta pačia smegenų sritimi, priklausomai nuo jų cheminių savybių, grandinės ilgio ir molekulinių skirtumų.
Tyrėjai identifikavo smegenų pokyčius vaikų smegenyse, susijusius su aukštesniais PFAS kiekiais motinos kraujyje. Šiame paveikslėlyje parodytas pilkosios medžiagos tūris. (Barron et al., Lancet Planet. Health, 2025)
Kodėl šie rezultatai yra svarbūs — ir ką jie dar neįrodo
PFAS žinomi kaip medžiagos, galinčios prasiskverbti per placentą, ir jos aptiktos žmogaus smegenyse; eksperimentiniai tyrimai taip pat parodė, kad PFAS gali paveikti besivystančias smegenų ląsteles. Vis dėlto dabartiniai duomenys rodo koreliacijas, o ne priežastinius ryšius. Kaip pastebi Hasse Karlsson iš Turku universiteto, "neaišku, ar PFAS tiesiogiai veikia smegenų raidą — ir, jei veikia, ar pastebėti pokyčiai lemia žalingus, neutralus ar kompensacinius rezultatus." Ši atsargumo nuostata pabrėžia, kad struktūriniai pokyčiai MRI vaizduose savaime negarantuoja funkcinių sutrikimų ar elgesio pasikeitimų be papildomų rezultatų tyrimų.
Cheminė specifiškumas taip pat išryškintas Tuulia Hyötyläinen, chemičės, dalyvavusios tyrime: "Mums pavyko ištirti septynis skirtingus PFAS šiame tyrime ir nustatyti, kad atskiros medžiagos turi specifines sąsajas su palikuonių smegenų struktūra. Kartais dvi skirtingos PFAS rodė priešingus santykius su ta pačia smegenų sritimi." Tai rodo, kad vien PFAS grupės pavadinimas yra per apibendrintas — svarbu nagrinėti atskirų junginių farmakokinetiką, biomažai ir molekulines savybes.
Dėl funkcinių pasekmių nebuvimo aiškumo ekspertai ragina atlikti didesnes kohortas, ilgalaikį stebėjimą į mokyklinį amžių ir paauglystę, bei kombinuotus tyrimus, kurie vienija vaizdavimą su kognityviniais ir elgesio testais. Tik tokie kompleksiniai, ilgalaikiai tyrimai leis nustatyti, ar struktūriniai skirtumai pasireiškia matomais padariniais mokymuisi, dėmesiui ar kitoms neurovystymosi sritims.
PFAS visur: atsparumas, patekimai ir visuomenės sveikata
PFAS naudojamos nuo 1950-ųjų dėl atsparumo vandeniui, riebalams ir aukštai temperatūrai. Jas randame nelimpioje keptuvėje, lietpalčiuose, dantų siūle, kosmetikoje ir maisto pakuotėse. Dėl cheminio stabilumo PFAS gali išlikti aplinkoje šimtmečius, kaupdamiesi vandenyje, dirvožemyje, laukinėje gamtoje — ir žmonių organizmuose. Didesni tyrimai ir nacionalinės apklausos aptiko PFAS lietaus vandenyje, aluje bei beveik visuose tirtuose suaugusiųjų kraujo mėginiuose.
Poveikio keliai yra įvairūs: geriamasis vanduo, maistas, namų dulkių dalelės ir profesinis kontaktas. "Žmonės suvartoja PFAS per geriamąjį vandenį, maistą arba tam tikrais atvejais per darbo sąlygas," sako neurologas Aaron Barron. "Jos yra visur mūsų kraujyje, ir mūsų organizmas jų neskaido." Tokia paplitusi ekspozicija paverčia PFAS mažinimą visuomenės sveikatos lygiu sudėtinga užduotimi; reguliavimo institucijos ir inžinieriai aktyviai testuoja skirtingas technologijas PFAS pašalinimui arba sunaikinimui užterštame vandenyje, įskaitant aktyvuotą anglį, jonų mainų dervas ir pažangias oksidacijos metodikas.
Be technologinių priemonių, svarbi ir prevencija: vandens tiekimo saugos standartai, pramonės išmetimų kontrolė ir maisto pakuočių peržiūra gali ženkliai sumažinti gyventojų bendrą ekspoziciją. Viešosios politikos sprendimai, įskaitant ribojimus tam tikroms PFAS rūšims arba plačias medžiagų pakeitimo iniciatyvas, taip pat gali prisidėti prie rizikos mažinimo, ypač jautrių grupių, tokių kaip nėščios moterys ir mažamečiai vaikai, atžvilgiu.
Kas toliau mokslui: prioritetai ir metodologija
Ateities tyrimų prioritetai apima imčių didinimą, vystymosi rezultatų stebėjimą per visą vaikystę ir mechanizmų, veikiančių ląstelių lygiu, tyrimą. Laboratoriniai modeliai (in vitro ir in vivo) padeda išaiškinti, kaip PFAS gali keisti neurono diferenciaciją, sinapsinį ryšį ar gliukozės ir lipidų apykaitą nervų audiniuose. Taip pat būtina tirti, ar tam tikrų PFAS tipai — pavyzdžiui, ilgesnės grandinės prieš trumpesnės grandinės molekulės — skiriasi savo pasiskirstymu vaisiaus audiniuose arba skirtingu baltymų jungimosi profiliu, kuris gali moduliuoti signalizacijos kelius smegenų augimo metu.
Tyrėjai derins pažangias statistines priemones ir mašininio mokymosi algoritmus, kad identifikuotų sudėtingas cheminio poveikio ir genetikos sąveikas. Multivariatinės analizės, kurių metu vienu metu vertinami keli PFAS ir kiti bendrieji aplinkos veiksniai (pvz., medžiagų deriniai, mityba, socialinis-ekonominis kontekstas), padės atskleisti specifinius rizikos veiksnius ir potencialias apsaugines priemones.
Gydytojams ir tėvams svarbiausia žinia yra sąmoningumas: PFAS yra plačiai paplitusios ir gali prasiskverbti per placentą. Viešosios sveikatos priemonės, ribojančios gėlo vandens ir maisto taršą, išlieka vienu iš efektyviausių būdų mažinti populiacijos lygmens ekspoziciją, kol mokslas tęsia pastangas išsiaiškinti sveikatos riziką detaliau. Klinikinės rekomendacijos gali apimti patarimus nėščiosioms dėl galimų eksponavimo šaltinių vengimo ir geriamojo vandens testavimą regionuose, kur žinoma PFAS tarša.
Eksperto įžvalga
Dr. Elena Rios, vaikų aplinkos sveikatos specialistė (komentaras): "Šis tyrimas prideda svarbią vaizdavimo perspektyvą PFAS tyrimams. Jis dar neatsako į klausimą, ar išmatuotas struktūrinis skirtumas paveiks vaiko elgesį ar mokymąsi, tačiau jis identifikuoja konkrečias smegenų sritis, kurioms reikalingas griežtesnis tolimesnis stebėjimas. Politikos formuotojai turėtų atkreipti dėmesį — PFAS išmetimų mažinimas ir užterštų vandens tiekimo sistemų valymas yra saikingos atsargumo priemonės, kol ilgalaikiai tyrimai neatskleis platesnių pasekmių."
Šie nauji rezultatai pabrėžia tiek mokslinę sudėtingumą, tiek visuomenės sveikatos skubumą, susijusį su PFAS. Jie demonstruoja, kaip prenatalinė cheminė ekspozicija gali palikti aptinkamus „pirštų antspaudus" vaiko besivystančiose smegenyse ir pateikia gairę didesniems, ilgesnio laikotarpio tyrimams, reikalingiems įvertinti, ką tie antspaudai reiškia realaus pasaulio neurovystymosi rezultatams. Integracija tarp epidemiologinių tyrimų, molekulinių mechanizmų ir ilgalaikių klinikinių vertinimų bus būtina norint patikimai įvertinti riziką ir formuluoti pagrįstas prevencijos bei politikos strategijas.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą