Проучване на Тексаския университет в Ел Пасо разкрива, че както нанопластмасите, така и постоянните химикали модифицират жизненоважни протеини в кърмата и формулата за кърмачета.
Изследователи от Тексаския университет в Ел Пасо постигнаха важен напредък в изучаването на нанопластмаси и перфлуороалкилови и полифлуороалкилови вещества (PFAS), наричани също дълготрайни химикали. Техните изследвания показват как тези съединения могат да променят структурата и функцията на биомолекулите. По-конкретно, екипът установи, че тези вещества могат да променят протеините, намиращи се в кърмата и формулата за кърмачета, което може да доведе до проблеми с развитието по-късно.
Нанопластмасите и постоянните химикали са създадени от човека съединения, открити в околната среда; Поредица от скорошни проучвания го свързват с няколко отрицателни последици за здравето. Докато нанопластмасите възникват основно от разграждането на по-големи пластмаси, като бутилки за вода и опаковки за храни, постоянните химикали се намират в толкова различни продукти, като съдове за готвене и дрехи.
Изследователският екип от Тексаския университет в Ел Пасо се фокусира върху ефекта на съединенията върху три протеина, важни за човешкия растеж и функция: бета-лактоглобулин, алфа-лакталбумин и миоглобин. Техните открития, които дават представа на атомно ниво за вредните ефекти на нанопластмасите и PFAS върху човешкото здраве, са описани в две скорошни статии в списанието Вестник на Американското химическо дружество И Приложни материали и фасади ACS.
„Чрез разбирането на молекулярните механизми за това как нанопластмасите и постоянните химикали нарушават клетъчните функции, учените могат да разработят повече алтернативи“, каза Махеш Нараян, професор и сътрудник на Кралското дружество по химия и ръководител на катедрата по биохимия в катедрата по химия и Биохимия в Тексаския университет в Ел Пасо, който ръководи двете проучвания за безопасността на тези материали. „Прозренията, получени от това изследване, имат далечни последици.“
По-важното е, че техните изследвания разкриват, че нанопластиката и PFAS напълно „разтварят“ област от протеини, известни като алфа спирала, превръщайки ги в структури, наречени бета листове, каза Нараян.
„Не очаквахме всички тези вещества да имат същия ефект върху алфа спиралата. Беше пълно съвпадение“, каза Нараян. Екипът отбеляза, че тази промяна се случва и в амилоидните протеини, които могат да причинят невродегенерация и невротоксични резултати, ако синтетичните химикали достигнат до мозъка.
Допълнителни ключови констатации от проучванията са описани по-долу.
Млечен протеин: бета-лактоглобулин (BLG)
BLG е протеин, намиращ се в овче и краве мляко и обикновено се използва като съставка в адаптираното мляко за кърмачета. Протеинът се свързва с ретинол (витамин А) и мастни киселини и е от съществено значение за зрението и развитието на мозъка при децата.
Изследователският екип откри, че ефективността на свързване на BLG с ретинол и мастни киселини намалява при излагане на нанопластики и PFAS. Този спад, моделиран от д-р Лела Вукович, асистент в катедрата по химия и биохимия, може да доведе до значителни проблеми с растежа при новородените, каза екипът.
В допълнение, за първи път екипът наблюдава, че PFAS се свързва с млечния протеин, превръщайки го в носител за тези съединения.
Човешка кърма: алфа-лакталбумин
Алфа-лакталбуминът се намира в майчиното мляко, участва в синтеза на лактоза и се поглъща от кърмачета, за да задоволи хранителните им нужди. Изследователи от Тексаския университет в Ел Пасо откриха, че нанопластиките и PFAS денатурират структурата на протеина алфа-лакталбумин, като по този начин компрометират образуването на лактоза. Екипът каза, че това разстройство може да доведе до по-късни дефекти в развитието на новородените, като слаб имунитет и намалена абсорбция на минерали.
Съхранение на кислород: миоглобин
Миоглобинът, открит в кръвта и мускулната тъкан на повечето бозайници, е от съществено значение за съхранението на кислород. Изследователският екип от Тексаския университет в Ел Пасо установи, че нанопластиката и PFAS увреждат функцията на протеина миоглобин, нарушавайки способността му да съхранява кислород. Това разстройство може да доведе до здравословни проблеми като задух и анемия.
По-нататъшни експерименти, проведени от екипа, показаха, че излагането на нанопластични частици уврежда движението на червеите, с ефекти, подобни на тези, причинени от паракват – хербицид, свързан с патогенезата на болестта на Паркинсон.
„Тази работа има потенциала да повлияе значително на общественото здравеопазване и екологичната политика, подчертавайки жизненоважната роля на научните изследвания за справяне с глобалните предизвикателства“, каза д-р Робърт Киркин, декан на Колежа по наука. „Гордея се с новаторските изследвания, проведени от д-р Нараян, д-р Вукович и техните екипи. Техният новаторски подход към разбирането как тези създадени от човека материали нарушават жизненоважни молекулярни функции е отличен пример за трансформативната работа, която изследователите от UT El Paso редовно извършват изпълнявам.“
Нараян и неговият изследователски екип планират да продължат проучванията си и да изследват ефектите на други пластмаси и PFAS съединения.
Препратки: „Атомен и молекулярен поглед върху това как PFOA намалява α-спиралността, уврежда свързването на субстрата и създава свързващи джобове в типичен глобуларен протеин“ от Anju Yadav, Leela Vukovic и Mahesh Narayan, 24 април 2024 г. Вестник на Американското химическо дружество.
DOI: 10.1021/jacs.4c02934
„Взаимодействия между нанопластмаси и биологични системи: Към атомно и молекулярно разбиране на индуцирания от пластмаси биологичен дисбаланс“ от Афроз Карим, Анджу Ядав, Уми Хабиба Суити, Джотиш Кумар и София А. Делгадо и Хосе А. Ернандес и Джейсън С. Уайт, Лела Вукович и Махеш Нараян, 9 май 2024 г. Приложни материали и фасади ACS.
DOI: 10.1021/acsami.4c03008
„Тотален фен на Twitter. Нежно очарователен почитател на бекона. Сертифициран специалист по интернет.“
More Stories
Момиче почина от сепсис, след като личният лекар два пъти го изпрати вкъщи
Далечен космически кораб потвърждава, че Земята е обитаема: ScienceAlert
Най-добрата късна закуска за пациенти с инсулинова резистентност