Использование пестицидов сегодня является универсальным в рамках сельскохозяйственной революции, которая открыла эру более крупного и лучшего земледелия. Однако через несколько поколений после начала этой практики ученые предостерегли от вредного воздействия этих соединений на почву, воду и воздух.

Дети, естественно, являются группой населения с самым высоким риском токсичности, вызванной большинством загрязнителей окружающей среды. Фактически, такие болезни убивают три миллиона детей до того, как им исполнится пять лет, что составляет треть ежегодной детской смертности в мире.

Новое исследование изучает воздействие пестицидов на новорожденных, анализируя текущую литературу и оценивая методы исследования, используемые в этой области.

Введение

Вызванные окружающей средой тератогенные эффекты особенно распространены во время быстрого развития, в том числе в период внутриутробного развития, в младенчестве и подростковом возрасте. Это происходит из-за повышенного воздействия таких токсинов и критических точек развития с потенциальным риском изменения таких воздействий, изменяя весь ход дальнейшего роста и развития.

Более того, поскольку дети находятся в начале своей жизни, вред, вызванный такими воздействиями, имеет гораздо больше времени для созревания, достигая кульминации в хронических заболеваниях с очень длительным латентным периодом, таких как метаболические и эндокринные нарушения, нейродегенеративные заболевания или рак.

Воздействие таких соединений, называемых ксенобиотиками, на новорожденных, определяемых как младенцы в течение 28 дней жизни, является предметом этой статьи, опубликованной в журнале Science of the Total Environment . К ним относятся тяжелые металлы и органические соединения, такие как пестициды, пластификаторы, лекарства и красители.

По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), воздействие ксенобиотиков на новорожденных происходит разными путями, чем у взрослых или детей старшего возраста. К ним относятся перенос плаценты и потребление грудного молока. Таким образом, эти соединения происходят из организма матери, и накопление ксенобиотиков как в тканях матери, так и в тканях плода является решающим фактором, определяющим окончательное воздействие.

Некоторые исследования показали более высокий риск преждевременных родов, врожденных аномалий, неврологических расстройств, рака крови, респираторных аномалий и эндокринопатий у новорожденных, подвергшихся воздействию ксенобиотиков. Риск воздействия измеряется с помощью биомаркеров.

Такие маркеры должны быть идентифицированы, охарактеризованы и точно измерены, чтобы выявить риски воздействия. Это включает их оценку в различных тканях и биологических источниках, включая грудное молоко, слюну, кровь и мочу, чтобы понять, как и когда происходит внутриутробное воздействие и в какой степени.

Пестициды представляют собой уникальный класс химических веществ с биоцидными свойствами и особыми путями метаболизма в организме человека. Они принадлежат к нескольким структурным классам, что указывает на то, что они подвергаются нескольким различным путям метаболизма. Некоторые такие органические пестициды включают хлорорганические (ХОС) и фосфорорганические (ФОС) пестициды, карбаматы, пиретрины и пиретоиды.

ОС включают эндосульфан, альдрин, ДДТ и ГХБ. Новые, менее токсичные пестициды включают ингибиторы сукцинатдегидрогеназы (SDHI; фунгициды), никотиновые и диамидные инсектициды или убийцы растений на основе ацетолактатсинтазы. При таком спектре соединений чувствительные и надежные аналитические методы продолжают пользоваться большим спросом.

Что показал обзор?

ФОС были названы химическими веществами, разрушающими эндокринную систему, влияющими на репродуктивные гормоны. Некоторые данные указывают на более низкие уровни эстрадиола и тестостерона после раннего воздействия ОП. Эти соединения также могут вызывать резистентность к инсулину, опосредованную гипергликемией после раннего воздействия.

Nordic Naturals, Prenatal DHA, пренатальная ДГК, без добавок, 180 капсул

Накопление ОК в плаценте может увеличить риск низкой массы тела при рождении, а также более высокий риск избыточной массы тела в возрасте двух лет. Также предполагаются психологические нарушения и нарушения развития, опосредованные изменениями функции щитовидной железы. Например, более высокие уровни тиреотропного гормона (ТТГ) связаны некоторыми исследованиями с более высокими уровнями OC в крови, а также с уровнями тироксина как у матерей, так и у детей.

Неврологические расстройства, включая когнитивную дисфункцию, также были связаны с некоторым воздействием ОП и ОК. Результаты могут включать невнимательность, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ), расстройство аутистического спектра (АСР) и агрессивное или депрессивное поведение у детей.

В отношении других пестицидов доказательств недостаточно, хотя некоторые ученые предполагают влияние на развитие, нарушение репродуктивной системы и токсичность для печени в результате окислительного стресса после воздействия неоникотиноидов. Многие ксенобиотики также могут индуцировать повреждение ДНК, поднимая вопрос о детских онкологических заболеваниях, таких как нейробластомы, рак головного мозга и неходжкинская лимфома после воздействия пестицидов на родителей.

Опять же, в отличие от взрослых, зародыши не могут метаболизировать пестициды своими незрелыми органами. Таким образом, тело матери имеет дело с этими соединениями в первую очередь в печени, но также и в плаценте. Ферменты цитохрома, такие как YP1A2, CYP2C19, CYP2C9 и CYP3A4, присутствуют в очень низких концентрациях в печени плода; аналогичным образом транспортеры и трансферазы участвуют в детоксикации и выведении этих токсичных соединений из организма.

Биомаркеры могут измерять воздействие, эффект или восприимчивость к потенциальному токсину. Было изучено несколько типов образцов, включая кровь, стул, мочу, волосы и ногти. В то время как образцы крови дают представление о воздействии, волосы и ногти используются для получения долгосрочной картины воздействия.

Опять же, сбор крови является инвазивным, в то время как обрезки волос и ногтей можно получить неинвазивным путем. Однако первый вариант наиболее надежен для измерения концентраций исходных соединений. Можно использовать пятна цельной крови или высушенной крови, причем последние гораздо удобнее добывать и обращаться с ними.

Транспортировка, хранение и консервация должны тщательно контролироваться для обеспечения надежного анализа. Предпочтительно замораживание, за исключением образцов ногтей, волос и высохших пятен крови.

Тщательная подготовка проб также необходима, учитывая гетерогенный характер биологических проб. Это включает экстракцию, очистку и концентрацию образца перед идентификацией и измерением пестицидов и/или метаболитов.

Было использовано несколько методов, и некоторые из них были разработаны заново. В дополнение к целевому анализу, направленному на поиск одного или нескольких конкретных соединений или классов соединений, исследования токсичности могут потребовать более широкого охвата, например метаболомного подхода. Это включает в себя оценку количества и концентрации всех различных метаболитов в образце, который затем анализируется с использованием биоинформатики.

Используются сложные методы измерения, в том числе ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и масс-спектроскопия, причем последняя часто сочетается с другими методами, такими как газовая или жидкостная хроматография.

Полученные данные существуют в виде тысяч переменных, подвергаемых анализу с помощью нескольких типов алгоритмов обработки: анализ главных компонентов (PCA), иерархический анализ (CA), тепловые карты, молекулярные сети, частичный дискриминантный анализ методом наименьших квадратов (PLS-DA) или искусственные нейронные сети. (ANN) являются одними из них. Обработка включает в себя множество других технических шагов для уточнения данных, удаления шума, исправления выбросов и изменчивости базовой линии и т. д.

Окончательные результаты опрашиваются с использованием биологических баз данных, таких как KEGG, SMPDB или HMDB. Такие исследования показали связь между воздействием пестицидов и метаболическими нарушениями из-за окислительного стресса, аномального метаболизма липидов и жирных кислот, нарушенного митохондриального метаболизма, молекул, которые служат предшественниками нейротрансмиттеров, и провоспалительных молекул.

Метаболомика также предполагает изменения во время беременности после воздействия пестицидов, что может привести к низкой массе тела при рождении, опосредованной низкими концентрациями гормонов щитовидной железы. Наконец, это указывает на положительный эффект органической диеты по сравнению с пищей, богатой пестицидами, у детей в возрасте 3-11 лет.

Каковы выводы?

Исследователи выступают за лучшее понимание воздействия пестицидов на здоровье человека после их воздействия на плод и новорожденного. Это различие сделано на основе различий в путях воздействия в это время, при этом заметную роль играет трансплацентарное перемещение пестицидов и их метаболитов, наряду с секрецией таких соединений с грудным молоком.

Это указывает на то, что воздействие пестицидов на мать «может иметь последствия для здоровья плода в перинатальный период, а также новорожденных, находящихся на грудном вскармливании». Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять, как такие соединения попадают в кровоток плода и как они влияют на детскую физиологию.