Воздействие может произойти через питье загрязненной воды, употребление рыбы или молочных продуктов из зараженных районов, вдыхание пыли или использование предметов, обработанных ПФАС (пер- и полифторалкильные вещества), таких как некоторые косметические средства, зубная нить и чистящие средства. Мусорные свалки, химические заводы и военные объекты являются основными источниками загрязнения, а биологические отходы от очистки сточных вод, используемые в качестве удобрений, могут распространять ПФАС в пищевые системы и поверхностные воды.
В связи с широким распространением и стойкостью ПФАС, они были обнаружены в крови большинства жителей США. Хотя большинство случаев воздействия относительно невелики, они могут концентрироваться и накапливаться с течением времени. Некоторые профессиональные группы, такие как пожарные и работники химического производства, подвержены более высокому риску. Исследования общественного здравоохранения и экологические исследования выявили загрязнение ПФАС в общественных и частных системах питьевого водоснабжения, особенно вблизи промышленных объектов и военных баз.
Несмотря на растущий научный консенсус о том, что ПФАС может причинять вред, усилия по регулированию этих химических веществ неоднократно сталкивались с задержками и неудачами. Агентство по охране окружающей среды США разработало в 2019 году план действий, который включал ограничение содержания ПФОС и ПФОА в питьевой воде и начало процесс классификации их как опасных веществ в соответствии с законом «Суперфонд».
Однако в 2025 году, при новом руководстве Агентства по охране окружающей среды, введение этих стандартов качества питьевой воды было отложено до 2031 года, а другие правила сейчас пересматриваются. Гранты на исследования, связанные с ПФАС, были сокращены, а внутренние научные возможности ограничены на фоне предлагаемого сокращения бюджета всего агентства. Эти действия вызвали обеспокоенность среди ученых и активистов, которые опасаются, что существующие меры защиты могут быть ослаблены, в то время как новые данные указывают на более распространенные и серьезные риски.
В последнем исследовании на мышах, проведенном учеными в Китае, была предпринята попытка имитировать реальное воздействие путем введения смеси ПФАС в питьевую воду в течение семи недель. Смесь включала 17 различных соединений ПФАС в концентрациях от 0,2 до 20 микрограммов на литр, что аналогично концентрациям, обнаруженным в поверхностных водах вблизи мест загрязнения.
После периода воздействия исследователи обнаружили, что четыре химических вещества — PFPeA, PFHpA, 6:2 FTS и PFOS — накапливались в мозге мышей в концентрациях, превышающих их концентрацию в крови. Эти соединения способны проникать через гематоэнцефалический барьер и достигать концентраций, достаточно высоких, чтобы потенциально нарушить мозговую активность.
Для оценки функции мозга команда регистрировала электрические сигналы с помощью электроэнцефалографии. Они наблюдали изменения двух ключевых типов мозговых волн: бета-волны, связанные с вниманием и памятью, снизились, а гамма-волны, связанные с высшими когнитивными процессами, увеличились. Эти изменения в паттернах мозговых волн становились более выраженными при более высоких уровнях воздействия.
Поведенческие изменения также были значимыми. В тестах «открытое поле» мыши, подвергшиеся воздействию, демонстрировали признаки тревожности и снижение исследовательской активности. Они преодолевали более короткие расстояния и избегали центральной зоны испытательной арены. В тестах на память мышам требовалось больше времени на изучение новой обстановки, и они были менее способны различать знакомые и новые объекты. Такое поведение свидетельствует о дефиците памяти, внимания и эмоциональной регуляции.
Микроскопический анализ гиппокампа, области мозга, участвующей в формировании памяти, выявил признаки гибели нейронов и структурных повреждений у облученных групп. Повреждения в этой области соответствуют наблюдаемым типам нарушений памяти и поведения.
Чтобы понять биологические изменения, лежащие в основе этих результатов, исследователи провели химический и генетический анализ образцов мозга и крови. Они обнаружили, что воздействие ПФАС нарушило несколько метаболических путей. Уровень ключевых нейромедиаторов и их предшественников, включая глутамат, аспартат и триптофан, снизился. Эти молекулы жизненно важны для синаптической передачи сигналов и регуляции эмоций. В то же время в мозге повысился уровень воспалительных маркеров, что указывает на иммунный ответ, который может еще больше нарушить нормальную работу мозга.
Исследование также выявило изменения в экспрессии генов, связанных с нейротрансмиттерными системами, включая системы, связанные с ацетилхолином, ГАМК и окситоцином. Одним из примечательных результатов стало повышение активности сигнального пути окситоцина, что может представлять собой компенсаторную реакцию на химическое повреждение или воспаление. Предыдущие исследования связывали нарушения в этой системе с эмоциональными и когнитивными изменениями у животных и людей.
Результаты показывают, что длительное воздействие смесей ПФАС в низких дозах может нарушать функцию мозга посредством множества механизмов: накопления химических веществ в мозговой ткани, вмешательства в нейромедиаторные системы, активации воспалительных путей и изменения экспрессии генов. Сочетание поведенческих, химических и генетических данных дает полную картину нейротоксичности ПФАС в условиях окружающей среды.
Авторы отмечают, что, хотя исследование проводилось на самцах мышей и, возможно, не будет напрямую переноситься на человека, мыши широко используются в качестве моделей в нейробиологии и токсикологии. Спектр ПФАС, использованных в эксперименте, отражает типы, обычно встречающиеся в загрязненных источниках воды, что позволяет понять, какие эффекты могут испытывать люди при аналогичном воздействии.
Результаты нового исследования на мышах перекликаются с опасениями, высказанными в ходе недавних исследований на людях. В другом исследовании, опубликованном в том же журнале ранее в этом году, изучалось влияние воздействия ПФАС на ранних сроках беременности на развитие детей. Исследователи проанализировали образцы крови более 1600 беременных женщин в Шанхае и обнаружили, что более высокие уровни перфтороктановой кислоты (ПФОК) были связаны с большей вероятностью развития аутичных черт у их детей к четырем годам.
Другое соединение, ПФГС, показало более выраженный эффект у детей с генетической предрасположенностью к аутизму. Этот эффект был более выражен у мальчиков, чем у девочек, а некоторые связи зависели от того, принимали ли матери фолиевую кислоту до беременности.
В совокупности эти исследования свидетельствуют о том, что некоторые соединения ПФАС могут оказывать вредное воздействие на развивающийся мозг, особенно при воздействии в критические периоды роста. Хотя данные, полученные на людях, остаются ограниченными и порой противоречивыми, исследования на животных и эпидемиологические исследования указывают на возможность того, что ПФАС может нарушать работу нейромедиаторов, изменять экспрессию генов и способствовать изменениям в поведении.
Исследователи, участвовавшие в исследовании на мышах, утверждают, что их результаты дополняют растущее число доказательств того, что воздействие ПФАС не только широко распространено, но и потенциально опасно для мозга. Они подчеркивают необходимость постоянной защиты общественного здоровья, мониторинга окружающей среды и научных исследований.
Хотите бросить курить?
