Пренатальное воздействие BPA связано с изменениями в мозге, схожими с шизофренией

Новое исследование на животных показало: если крыса-мать во время беременности получает бисфенол А (BPA) — вещество, повсеместно встречающееся в пластике — у её дочек формируются стойкие изменения мозга и поведения, схожие с признаками шизофрении. Результаты опубликованы в журнале Physiology & Behavior. Самое забавное — самцы, оказывается, совершенно не впечатлились токсичностью: на них BPA не сработал.

Бисфенол A — это синтетическое соединение, которое широко используют при производстве поликарбонатных пластиков и эпоксидных смол. Вещества эти — чемпионы массового потребления: их находят в контейнерах для еды, бутылках для воды, внутреннем покрытии консервных банок и даже в чекаx из супермаркета. BPA может "убегать" из упаковки, попадая в наш организм с пищей, через кожу или даже воздух. Более 90% людей, включая беременных женщин, имеют BPA в крови, моче или тканях. А ещё он запросто преодолевает плаценту и гематоэнцефалический барьер, прямо во время беременности попадая в мозг плода.

BPA славится способностью вмешиваться в работу гормональных систем, за что снискал славу эндокринного разрушителя. Из-за этого вокруг BPA развернулись настоящие научно-бюрократические войны: Национальная токсикологическая программа США, FDA и Институт экологических наук объединили усилия в рамках проекта CLARITY-BPA, чтобы выяснить масштаб бедствия.

Особенно чувствителен к токсинам развивающийся мозг плода. Исследования связывали ранний контакт с BPA с нарушениями обучаемости, памяти, настроения, социальной адаптации у животных и некоторыми нейроразвивающими расстройствами у людей — такими как тревожность, депрессия и аутизм.

Ряд работ также поднимал вопрос: не способствует ли BPA развитию шизофрении — тяжёлого психического расстройства, связанного с галлюцинациями, бредом и нарушением мышления. Одним из патогенетических механизмов шизофрении считается сбой в работе особого типа нервных клеток, использующих медиатор ГАМК (гамма-аминомасляная кислота). Особенно важны так называемые парвальбумин-положительные интернейроны в префронтальной коре — той самой области мозга, что отвечает за планирование, принятие решений и социальное поведение.

На этом фоне исследователи решили проверить: а не влияет ли пренатальное воздействие BPA на поведенческие и генетические маркёры, связанные с шизофренией, у крыс?

Группа из Iran University of Medical Sciences использовала беременных крыс породы Sprague-Dawley, разделённых на четыре группы. С первого дня до родов им ежедневно выдавали по одной из доз: низкую (0,25 мг/кг), высокую (2,5 мг/кг) BPA, эталонный эстроген (этинилэстрадиол) или контрольный раствор.

После рождения крысят выкармливали матери, отлучали от груди после трёх недель и содержали до ранней взрослости. В 62-63-й дни жизни потомство (самцы и самки) тестировали на две характеристики: локомоторная активность (активность движений) и prepulse inhibition (PPI) — способность фильтровать сенсорную информацию. Снижение PPI — классический симптом, связанный с шизофренией.

На 64-й день часть зверей отправилась под микроскоп. Учёные оценивали плотность парвальбумин-положительных нейронов в префронтальной коре. Одновременно обследовали экспрессию трёх генов, связанных с шизофренией: GAD67, NRG1 и ERbB4.

Оказалось: у самок, получавших BPA любой дозы, PPI серьёзно снижался — сенсорно-моторная фильтрация нарушалась, как у психотиков. У самцов же и у тех, кто получал эталонный эстроген, эффект не проявился. Снижение PPI у животных — типичный индекс развития шизофрении-подобных нарушений.

Кроме того, в мозге самок, подвергшихся BPA в утробе, резко уменьшалось число парвальбуминовых нейронов в префронтальной коре. А ведь именно эти клеточки управляют ритмами мозга и балансируют возбуждение и торможение — их гибель наблюдают и у людей с шизофренией.

Однако, вопреки ожиданиям, экспрессия трёх ключевых генов (GAD67, NRG1, ERbB4) не изменилась ни у самцов, ни у самок, как и общая двигательная активность.

Вывод: BPA нарушает развитие либо выживание специфических типов нейронов — и делает это только у самок, при этом не затрагивая всю генную машину, ответственную за ГАМК-сигнализацию.

Хотя эти гены не пострадали, ранее BPA уже уличали во множестве пакостей: вещество угнетает деление стволовых нейронов, тормозит их развитие, мешает ростовым сигналам (Wnt/β-катенин, BDNF) и портит нейрогенез и формирование связей в мозге.

Новое исследование дополняет мрачную картину: BPA, попавший к эмбриону через плаценту, вызывает долговременные изменения в структуре и работе префронтальной коры — ключевой зоне, ответственной за мышление и поведение, а у некоторых — и за шизофрению.

Авторы считают: гормоноподобная активность BPA нарушает работу эстрогеновых рецепторов в развивающемся мозге, где эстрогены у самцов и самок играют разные роли.

Авторы честно признают ограничения: они изучили только внутриутробный период (а постнатальный — не рассматривали), работали с крысами ранней взрослости (эффекты в другие периоды не ясны), использовали всего две дозы BPA, а анализ ткани проводили на сравнительно тонких срезах мозга (и весь масштаб бедствий мог бы быть больше).

Тем не менее, выводы тревожны: пренатальный BPA может повышать риск шизофрении-подобных нарушений (по крайней мере у самок). Дальнейшие исследования должны выяснить, ведёт ли это к похожим эффектам в других участках мозга, влияет ли на другие поведенческие системы и опасно ли для людей вообще.

Статья "Prenatal exposure to Bisphenol A sex-specifically disrupts prepulse inhibition and decreases parvalbumin-positive neurons in the prefrontal cortex of adult rats" опубликована Абдолхакимом Ганбарзехи, Сорая Мехраби Аббасом Пиряей, Фереште Азеди, Али Мохаммади и Али Шабази.