Hemikalije su danas sveprisutne. Oni ulaze u naše telo kroz hranu, vazduh ili kožu. Ali kako ove složene mešavine hemikalija utiču na naše zdravlje? U novoj studiji, istraživački tim iz Helmholc centra za istraživanje životne sredine (UFZ) pokazao je da hemikalije koje se javljaju u složenim mešavinama i u omjerima koncentracija kao što se nalaze kod ljudi deluju zajedno.
Čak i ako su koncentracije pojedinačnih supstanci bile ispod praga efekta, hemikalije u smeši su pokazale kumulativni neurotoksični efekat. Za svoja istraživanja koristili su uzorke krvi trudnica iz LiNA studije majka-dete (način života i faktori životne sredine i njihov uticaj na rizik od alergije kod novorođenčadi), koja se na UFZ sprovodi od 2006. godine.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Nauka.
„U našem svakodnevnom životu izloženi smo širokom spektru hemikalija koje se distribuiraju i akumuliraju u našim telima. To su veoma složene mešavine koje mogu uticati na telesne funkcije i naše zdravlje“, kaže prof. Beate Escher, šef odeljenja UFZ za Toksikologija ćelija i profesor na Univerzitetu u Tibingenu.
„Iz studija životne sredine i vode poznato je da se efekti hemikalija povećavaju kada se pojave u niskim koncentracijama u složenim smešama. Da li je to slučaj iu ljudskom telu, još uvek nije dovoljno istraženo – upravo tu dolazi naša studija u.“
Obimni istraživački rad zasnovan je na preko 600 uzoraka krvi trudnica iz lajpciške kohorte majka-dete LiNA, koju koordinira UFZ od 2006. Istraživači su prvo analizirali pojedinačne mešavine hemikalija prisutnih u ovim uzorcima.
„Želeli smo da saznamo koje su hemikalije sadržane u krvnoj plazmi i u kojim koncentracijama. Koristili smo proces ekstrakcije u dva koraka da izolujemo što je moguće raznovrsnije hemijske smeše“, kaže Georg Braun, postdoktorski istraživač u radnoj grupi Beate Escher i prvi autor studije.
„Koristeći analize masene spektrometrije, tražili smo 1.000 različitih hemikalija za koje smo znali da se mogu pojaviti u životnoj sredini, da ih ljudi potencijalno mogu progutati i da bi mogle biti relevantne za štetne efekte na ljudsko zdravlje. Od toga smo bili u mogućnosti da kvantifikujemo oko 300 hemikalija u nekoliko uzoraka plazme.“
Ovo je istraživačima pružilo informacije o sastavu i odnosima koncentracija hemijskih smeša prisutnih u 600 pojedinačnih uzoraka plazme.
Istraživači su koristili model predviđanja za izračunavanje neurotoksičnih efekata hemijskih smeša. Da bi eksperimentalno testirali predviđanja efekata smeše, oni su koristili uspostavljeni ćelijski biološki test zasnovan na ljudskim ćelijama koji ukazuje na neurotoksične efekte.
„Analizirali smo pojedinačne hemikalije, kao i oko 80 različitih hemijskih smeša koje su sami proizveli u realnim odnosima koncentracija. Ekstrakti uzoraka plazme su takođe testirani“, kaže Braun. Rezultati su bili jasni.
„Laboratorijski eksperimenti su potvrdili predviđanja iz modela: efekti hemikalija se zbrajaju u složenim smešama“, kaže toksikolog za životnu sredinu Ešer. „Čak i ako su pojedinačne koncentracije neurotoksičnih hemikalija tako niske da su svaka ispod praga efekta, i dalje postoji efekat na ćelije slične nervima u složenim mešavinama sa mnogim drugim hemikalijama.“
Ali šta tačno znače ovi rezultati?
„Našom studijom smo po prvi put uspeli da dokažemo da ono što je poznato o efektima hemijskih smeša u životnoj sredini važi i za ljude“, kaže Ešer. „Zbog toga je imperativ da ponovo razmislimo o proceni rizika. Same indikatorske supstance su daleko od dovoljne. U budućnosti moramo naučiti da razmišljamo u smislu smeša.“
Ekološki imunolog UFZ-a i šef LiNA studije dr Gunda Herberth dodaje: „Postaje sve jasnije da su mnoge bolesti kao što su alergije, poremećaji imunog sistema, gojaznost ili razvoj nervnog sistema povezane sa izlaganjem hemikalijama u materici ili u ranom detinjstvu“.
Metoda ispitivanja predstavljena u ovoj studiji — ekstrakcija hemijskih smeša iz ljudskih uzoraka i njihova karakterizacija korišćenjem hemijske analize u kombinaciji sa biotest sistemima zasnovanim na ćelijama — otvara nove mogućnosti za istraživanje efekata složenih hemijskih smeša na zdravlje ljudi.
U budućim istraživačkim projektima, naučnici žele da usavrše svoj metod ispitivanja i istraže efekte hemijskih smeša na druge krajnje tačke važne za zdravlje, kao što je imunotoksičnost. Pored toga, žele da otkriju moguće veze između izlaganja hemikalijama i razvoja razvojnih poremećaja kod dece.
Kao članovi Nemačkog centra za zdravlje dece i adolescenata, istraživačke mreže univerzitetskih bolnica, univerziteta i neuniverzitetskih istraživačkih institucija širom Nemačke, istraživači UFZ će u budućnosti sarađivati sa brojnim stručnjacima iz oblasti medicine i epidemiologije kako bi da u praksi primeni ove metode ljudskog biomonitoringa zasnovanog na efektima.
