Upsalos universiteto (Švedija) aplinkos toksikologijos ekspertė Rüegg vadovauja ES finansuojamam mokslinių tyrimų projektui, kurio tikslas – ištirti tokių medžiagų poveikį neurologiniam vystymuisi. Jos vadinamos endokrininę sistemą ardančiomis cheminėmis medžiagomis (EDC) ir gali turėti didžiausią poveikį negimusiems kūdikiams ir vaikams.
Jautri sistema
Endokrininė sistema siunčia hormonus, kurie aktyvuoja „kelius“, perduodančius svarbius signalus įvairių tipų ląstelėms. Šie signalai padeda kontroliuoti augimą, medžiagų apykaitą ir net nuotaiką, o jų sutrikimai gali turėti rimtų pasekmių.
Pasak Rüegg, per daugelį metų buvo įrodytas EDC ir, pavyzdžiui, autizmo, hiperaktyvumo ir žemesnio intelekto koeficiento ryšys. Nors daugelis šį ryšį lemiančių mechanizmų vis dar nežinomi, projektas pradėjo juos aiškinti.
„Mums pavyko susieti tam tikrus signalinius kelius su smegenų vystymuisi svarbiais procesais, – sakė Rüegg. – Šie hormoniniai keliai anksčiau nebuvo nustatyti kaip šių cheminių medžiagų taikiniai.“
EDC yra įvairiose medžiagose – nuo žaislų ir plastikinės taros iki kosmetikos ir pesticidų. Tokioms cheminėms medžiagoms priskiriami dioksinai, bisfenoliai ir ftalatai, kurie gali būti absorbuojami per orą, vandenį, odą ar maistą.
„Nuolat susiduriame su šimtais cheminių medžiagų, kurios turi endokrininę sistemą ardančių savybių, – sakė Rüegg. – Jos veikia sistemą, t. y. hormonų sistemą, kuri yra jautri labai mažiems signalams.“
Poveikis neuronams
Jos vadovaujamas projektas ENDpoiNTs pradėtas įgyvendinti 2019 m. sausį ir truks iki 2024 m. birželio. Jis priklauso aštuonių ES finansuojamų mokslinių tyrimų iniciatyvų, skirtų endokrininę sistemą ardančioms medžiagoms nustatyti, grupei, pavadintai EURION.
Iš Šveicarijos kilusi Rüegg susidomėjo EDC ir besivystančių smegenų ryšiu po to, kai Miunchene (Vokietija) apgynė daktaro disertaciją, kurios tema – streso hormonų ir depresijos sutrikimų sąsajos.
Atlikusi ląstelinius ir molekulinius tyrimus, jos komanda nustatė šešis dar nežinotus hormonų kelius, susijusius su neigiamu poveikiu neurologiniam vystymuisi, ir papildė informaciją, susijusią su trimis žinomais keliais.
Komanda taip pat pastebėjo skirtumų tarp vyrų ir moterų: kai kurie vienos lyties atstovų keliai buvo paveikti, bet kitos – ne.
Rüegg teigė, kad yra įrodymų, jog šis veiksnys gali lemti tokius dalykus kaip atminties funkcijos skirtumai.
Ankstyvas veiksmas
Pasak Rüegg, geresnės žinios apie EDC ir jų galimą poveikį taip pat leis ES ir kitoms institucijoms tikslingiau reguliuoti tam tikras chemines medžiagas, kad būtų užkirstas kelias žalai, kol ji dar nepadaryta.
Nors ES galioja vieni griežčiausių pasaulyje cheminių medžiagų įstatymai, jie nuolat keičiami paaiškėjus naujoms galimoms grėsmėms. Pavyzdžiui, 2023 m. įsigaliojo naujos Europos taisyklės dėl endokrininę sistemą ardančių medžiagų nustatymo.
„Kuo geriau suprasime, kaip veikia EDC, tuo sėkmingiau galėsime kurti bandymų metodus, – sakė ji. – Geriausia, kad iš pat pradžių galime pasakyti, jog ši cheminė medžiaga gali paveikti smegenų vystymąsi. Imdamiesi iniciatyvos norime išvengti situacijos, kai poveikis pasireikštų žmonių populiacijoje“.
Remdamasi gautais rezultatais, „ENDpoiNTs“ komanda sukūrė testavimo ir atrankos priemones, leidžiančias nuspėti, ar cheminės medžiagos turės įtakos neurologiniam vystymuisi.
Taip būtų lengviau nustatyti medžiagas, kurių nereikėtų įtraukti į komercinių prekių sudėtį.
„Idėja – padėti kuo anksčiau gamybos proceso metu nustatyti šiuos ženklus“, – sakė Rüegg.
Aplinkosauginė medžioklė
ES taip pat finansuoja mokslinius tyrimus, kuriais siekiama veiksmingiau matuoti EDC koncentraciją aplinkoje.
Toks yra trejus metus, iki 2025-ųjų, truksiančio projekto tikslas. GREENER – tai aplinkai palankūs jutikliai, skirti vandenyje esantiems EDC matuoti.
Nors kai kuriais prietaisais galima aptikti nedidelius EDC kiekius, šis procesas gali užtrukti ilgai ir brangiai kainuoti, nes mėginius dažnai reikia vežti į laboratorijas tyrimams atlikti, įsitikinęs daktaras Martinas Möbiusas, Chemnico technologijos universiteto (Vokietija) Mikrotechnologijų centro fotonikos tyrėjas.
„Norint nustatyti šią koncentraciją, reikia atlikti daug žingsnių, – sakė GREENER grupei vadovaujantis Möbiusas. – Mūsų idėja yra ta, kad norime turėti galimybę matuoti koncentraciją tiesiogiai vietoje.“
Projekto komanda sukurs spektrometrą – prietaisą, kuris identifikuoja medžiagas matuodamas, kiek jos sugeria skirtingo bangos ilgio šviesos. Kvantiniai taškiniai kristalai – maži puslaidininkiai – leis atlikti trumpų bangų ilgio matavimus.
Planuojama, kad veikiantis modelis bus parengtas iki 2025 m. pabaigos.
Patogūs jutikliai
Toks jutiklis galėtų praversti žuvininkystėje, nes EDC gali pakeisti žuvų fiziologiją ir paveikti jų lytinį vystymąsi bei funkciją. Sektoriaus atstovai galėtų naudotis spektrometru, kad sužinotų, ar vietinės žuvų populiacijos yra veikiamos EDC.
Šią technologiją taip pat būtų galima pritaikyti nuotekoms valyti, kad būtų pašalintos kenksmingos medžiagos.
GREENER siekia, kad jutikliu būtų lengva naudotis ne specialistams ir kad jis būtų kompaktiškas – maždaug duonos kepimo skardos dydžio.
„Kai turite nedidelį prietaisą, galite, pavyzdžiui, uždėti jį ant nuotekų ar geriamojo vandens vamzdžio ir pamatyti, kas jame yra“, – sakė Möbiusas.
Apskritai nešiojamieji prietaisai, tokie kaip GREENER planuojamas spektrometras, gali padėti susidaryti išsamesnį vaizdą apie EDC buvimą ir kiekį įvairiuose vandens telkiniuose didelėje geografinėje teritorijoje.
„Žinome kai kuriuos šių cheminių medžiagų poveikio reiškinius, tačiau nežinome, kokia jų koncentracija ir kur jos visos yra, – sakė Möbiusas. – Štai ką turime išsiaiškinti, kad apsaugotume aplinką.“
Šiame straipsnyje pateiktus tyrimus finansavo ES programa „Horizon“. Apklaustų asmenų nuomonė nebūtinai atspindi Europos Komisijos nuomonę.
Straipsnis buvo publikuotas ES mokslinių tyrimų ir inovacijų žurnale „Horizon“.