Изследователи от ЕС установиха нови начини, по които определени вещества могат да влияят върху хормоналната система и развитието на мозъка при хората.

От Гарет Уилмър

Професор Жоел Рюег отваря нова страница в стремежа си да научи повече за това как използваните ежедневно химикали могат да нарушат развитието на мозъка при хората, в това число при децата, като въздействат върху хормоните им.

Експерт по екологична токсикология в Университета в Упсала, Швеция, Рюег ръководи изследователски проект, получил финансиране от ЕС, за да проучи въздействието на тези вещества върху развитието на нервната система. Те са познати като вещества, водещи до нарушения във функциите на ендокринната система, или ендокринни нарушители (EDC), и могат да доведат до големи последици за неродените бебета и децата. 

Чувствителна система

Ендокринната система изпраща хормони, които активират „пътища“, предаващи важни сигнали до различни типове клетки. Тези сигнали помагат за контролиране на растежа, метаболизма и дори настроението — и нарушенията могат да имат сериозни последици.

Редица доказателства през годините сочат към връзка между ендокринните нарушители и например аутизма, хиперактивността и по-ниския коефициент на интелигентност, според Рюег. Макар че много от механизмите в основата на тази връзка все още са неизвестни, ръководеният от нея проект е започнал да хвърля известна светлина върху тях.

„Успяхме да свържем определени пътища за сигнализация с процеси, които са важни за развитието на мозъка“, казва Рюег. „Тези хормонални пътища не са били идентифицирани по-рано като обект на прицел за тези химикали.“

Ендокринните нарушители присъстват в предмети, вариращи от играчки и пластмасови съдове до козметика и пестициди. Тези химикали съдържат диоксини, бисфеноли и фталати и могат да се абсорбират при контакт с въздуха или водата, през кожата или с храна.

„Ние постоянно сме изложени на стотици химикали, притежаващи тези нарушаващи ендокринната система свойства“, казва Рюег. „Те засягат една система — а именно хормоналната система — която е чувствителна към много малки сигнали.“

Въздействия върху нервната система

Наречен ENDpoiNTs, проектът, който тя ръководи, започва през януари 2019 г. и продължава до юни 2024 г. Той е част от клъстер — с името EURION — състоящ се от осем финансирани от ЕС изследователски инициативи, чиято цел е по-доброто идентифициране на веществата, нарушаващи функциите на ендокринната система. 

Рюег, която по произход е от Швейцария, започва да се интересува от връзката между ендокринните нарушители и развиващия се мозък, след като завършва докторантурата си в Мюнхен, Германия, върху връзките между хормоните на стреса и депресивните разстройства. 

В клетъчни и молекулярни проучвания екипът ѝ открива шест хормонални пътя, за които дотогава не е известно, че са свързани с отрицателните въздействия върху неврологичното развитие, и които могат да се добавят към трите известни.

Освен това екипът установява разлики между мъжете и жените, като някои пътища са засегнати при единия пол, но не и при другия.

Според Рюег има данни, които дават основание да се предположи, че този фактор може да доведе до различия по отношение на неща, като например функционирането на паметта.

Ранни действия 

По-доброто познаване на ендокринните нарушители и потенциалните последици от тях ще даде възможност и за по-целенасочено регулиране на определени химикали от ЕС и други органи, за да се предотвратяват вредите, преди да са настъпили, според Рюег.

Макар че ЕС има едни от най-строгите закони за химичните вещества в света, те продължават да се развиват, тъй като наяве излизат нови потенциални рискове. През 2023 г. например влязоха в сила нови европейски правила за идентифициране на нарушителите на функциите на ендокринната система.  

„Колкото повече научаваме как функционират ендокринните нарушители, толкова по-добри методи за изпитване можем да разработваме“, казва тя. „Най-добре е, ако можем да кажем от самото начало, че даден химикал може да засегне развитието на мозъка. С активни мерки искаме да не допуснем ситуация, при която вече да са налице последици за човешката популация.“

Въз основа на направените констатации екипът на ENDpoiNTs разработва инструменти за тестване и скрининг, с които да се предвиди дали химикалите ще окажат въздействие върху неврологичното развитие.

Това би трябвало да улесни определянето на веществата, които трябва да бъдат изключвани от търговските стоки. 

„Идеята е да помогнем тези предупредителни знаци да бъдат откривани колкото е възможно по-рано в производствения процес“, казва Рюег.

Следи в природата

ЕС финансира също така изследвания за по-ефективно измерване на концентрациите на ендокринни нарушители в околната среда. 

Това е целта на проект, който се изпълнява в продължение на три години до 2025 г. Наречен GREENER, той разработва екологосъобразни сензори за измерване на ендокринните нарушители във водите.

Макар че някои устройства могат да откриват ниски нива на ендокринни нарушители, процесът може да бъде продължителен и скъп, тъй като често се налага образците да бъдат изпращани в лаборатории за изследване, според д-р Мартин Мьобиус, изследовател в областта на фотониката в Центъра за микротехнологии към Технологичния университет в Кемниц, Германия.

„Трябва да се премине през множество стъпки, за да се определят тези концентрации“, казва Мьобиус, който е ръководител на GREENER. „Идеята ни е да можем да измерваме концентрациите директно на място.“

Екипът на проекта ще разработи спектрометър — устройство, което идентифицира веществата, като измерва какво количество абсорбират от различни дължини на светлинните вълни. Кристали с квантови точки — миниатюрни полупроводници — ще дадат възможност за измервания при къси дължини на вълните. 

По план до края на 2025 г. трябва да има работещ модел.

Полезни сензори

Този вид сензори могат да бъдат полезни в рибовъдните стопанства, тъй като ендокринните нарушители могат да променят физиологията на рибите и да засегнат половото им развитие и функция. Хората в този отрасъл могат да използват спектрометъра, за да установяват дали местните рибни популации са изложени на въздействието на ендокринни нарушители.  

По подобен начин технологията може да бъде внедрена в преработката на отпадни води с цел премахване на вредни материали.

Екипът на GREENER възнамерява да направи разработвания от него сензор лесен за използване за неспециалисти и компактен — с размери на кутия за хляб. 

„Когато имате малко устройство, можете например да го инсталирате на тръба, в която има отпадна или питейна вода, и да разберете какво има в нея“, казва Мьобиус.

Като цяло, преносимите устройства, като планирания по проекта GREENER спектрометър, имат потенциала да осигурят по-подробна картина на наличието и нивата на ендокринни нарушители в различни водни обекти в обширна географска област. 

„Известни са ни някои от въздействията на тези химикали, но не са ни известни концентрациите и местата, в които се намират те“, казва Мьобиус. „Това трябва да разберем, за да предпазим околната среда.“

Изследванията в тази статия са финансирани от програма „Хоризонт“ на ЕС. Възгледите на интервюираните лица не отразяват непременно позицията на Европейската комисия.

Повече информация

Тази статия е публикувана за пръв път в Horizon, списанието за изследвания и иновации на ЕС.