Загрязнение воздуха может навредить беременности, влияя на экспрессию генов в плаценте
Загрязненный воздух стал причиной смерти более 6,6 млн человек во всем мире в 2019 году. На него приходится около 20% смертей новорожденных во всем мире, в основном из-за преждевременных родов и низкого веса при рождении. В связи с этим исследователям и политикам, работающим над улучшением здоровья населения, крайне важно понимать, как различные аспекты различных видов загрязнения воздуха и связанные с ними биологические реакции влияют на развитие плода.
Чтобы углубить это понимание, ученые из Техасского университета A&M и других учреждений провели исследование влияния загрязнения воздуха на развитие плода в экспериментальной модели. В исследовании, опубликованном в журнале Toxicological Sciences, недавний докторант Школы общественного здравоохранения Texas A&M Джонатан Белен, доцент Натали Джонсон и их коллеги проанализировали влияние воздействия различных концентраций ультрамелких частиц (UFPs) на развитие плода и то, как воздействие влияет на экспрессию определенных генов в плаценте.
Твердые частицы - это один из основных видов загрязнения воздуха, состоящий из взвешенных в воздухе частиц. Самые маленькие из этих частиц, UFPs, имеют размер менее 100 нанометров. Все больше фактов указывают на то, что UFP оказывают вредное воздействие во время беременности, однако не все еще ясно, какие механизмы вовлечены в эти неблагоприятные последствия.
Исследователи проанализировали воздействие UFPs на экспериментальной животной модели. Беременные модели были помещены в три группы: одна с фильтрованным воздухом, другая с низкой дозой UFPs и третья с высокой дозой UFPs. Модели подвергались воздействию смеси UFPs, обычно встречающихся в городах, причем низкая доза была ниже нормативных стандартов для PM2.5.
Затем исследователи измерили плаценты и плоды беременных женщин-моделей и проанализировали изменения в экспрессии генов в плацентарных тканях. В частности, исследователи обнаружили изменение экспрессии генов, отвечающих за антиоксидантную, воспалительную и липидную транспортную активность.
Белен, Джонсон и их коллеги обнаружили, что в группе с низкой дозой препарата наблюдалось заметное уменьшение длины плода и плаценты, а также тенденция к снижению веса плода как у плодов мужского, так и женского пола. Они также обнаружили изменения в экспрессии нескольких генов. Изменения в экспрессии генов были выше в группе с низкой дозой, чем в группе с высокой дозой, и были больше у плодов женского пола, чем мужского.
Анализ также выявил повышенную экспрессию антиоксидантных и воспалительных генов у плодов обоих полов в обеих дозовых группах, а также нарушения в генах, отвечающих за липидный обмен. Изменения в экспрессии этих генов могут повлиять на процессы в организме таким образом, что повышается риск неблагоприятных исходов беременности, таких как преэклампсия.
Эти результаты указывают на некоторые биологические основы того, как воздействие UFP влияет на беременность; однако исследователи отмечают, что их исследование основывалось на анализе многих различных типов клеток вместе. Будущие исследования, сосредоточенные на отдельных типах клеток, могли бы еще больше прояснить влияние UFP на развитие плаценты и плода. Кроме того, исследователи отмечают необходимость более глубокого анализа возможных механизмов, лежащих в основе различий, обнаруженных ими между плодами мужского и женского пола.
Результаты данного исследования согласуются с результатами других исследований, показывающих негативное влияние UFPs на беременность. Получив больше информации об изменениях экспрессии генов и других эффектах, ученые получат лучшую отправную точку для дальнейшего изучения того, как именно загрязнение воздуха влияет на развитие плода. Такое понимание может способствовать усилиям по смягчению вредного воздействия загрязнения воздуха во всем мире.
