قرار گرفتن جنین در معرض PCB ها بر سلامت شنوایی در مراحل بعدی زندگی تأثیر می گذارد

موسیقی، موش‌ها و تصویربرداری میکروسکوپی با هم ترکیب می‌شوند تا بینش جدیدی از اثرات مواد شیمیایی محیطی بر کاهش شنوایی ارائه دهند.

محققان موسسه علوم و فناوری پیشرفته بکمن دریافتند که قرار گرفتن زودهنگام در معرض یک ماده شیمیایی محیطی به نام پلی‌کلرینه بی‌فنیل‌ها یا PCB‌ها، بهبودی موش‌ها را از آسیب‌های ناشی از صدا که در مراحل بعدی زندگی متحمل شده‌اند، دشوارتر می‌کند.

مقاله آنها در ظاهر می شود مجله علوم اعصاب.

PCB ها ترکیبات سرطان زا هستند که قبلا در محصولات صنعتی و مصرفی استفاده می شدند. اگرچه آنها در سال 1979 در ایالات متحده ممنوع شدند و چندین دهه است که کاربرد صنعتی نداشته اند، ساختار شیمیایی بسیار پایدار آنها حذف آنها را از محیط زیست دشوار می کند. قرار گرفتن در معرض تا به امروز ادامه دارد و بیشتر از طریق مصرف ماهی های آلوده رایج است. به طور خاص، قرار گرفتن در معرض PCB ها می تواند برای جنین در حال رشد مضر باشد.

دکتر دانیل لانو، دانشیار دپارتمان فیزیولوژی مولکولی و یکپارچه در دانشگاه اوربانای ایلینویز می گوید: «حساس ترین دوره بارداری برای این نوع مواجهه های رشدی معمولاً در اوایل بارداری، در سه ماهه اول است. Champaign و نویسنده مربوطه روی کاغذ. اما PCBها به عنوان موجودات شیمیایی برای انواع غشاها بسیار نفوذ دارند. آنها می توانند از جفت عبور کرده و وارد مغز شوند.

شالوده این تحقیق چندین سال پیش توسط سوزان شانتس، پروفسور ممتاز در گروه علوم زیستی مقایسه ای که در حال مطالعه اثرات PCB بر روی سیستم شنوایی در حال توسعه بود، ایجاد شد. او دریافت که موش های تحت درمان با PCB در پاسخ به سطوح خاصی از صدا، تشنج را تجربه کردند.

این منجر به همکاری Schantz، Llano و Baher Ibrahim، دانشمند محقق در گروه فیزیولوژی مولکولی و یکپارچه و نویسنده اصلی مقاله شد. اگرچه محققان سال ها می دانستند که PCB ها شنوایی را تغییر می دهند، اما می خواستند بفهمند که چگونه.

محققان مشکوک بودند که اگر فردی که در داخل رحم در معرض PCBs قرار گرفته است، در اواخر زندگی خود دچار ترومای آکوستیک شود (به عنوان مثال، از یک شغل مرتبط با سطوح بالای سر و صدا، یا حتی یک فعالیت تفریحی مانند کنسرت راک)، شنوایی او ممکن است بهبود نیابد. معمولا انتظار می رود.

به جای ادامه مطالعه قشر شنوایی، محققان تمرکز خود را به ناحیه تحتانی مغز به نام colliculus تحتانی معطوف کردند. در آنجا آسیب های ناشی از ترکیب PCB ها و نویز را شناسایی کردند.

آنها با تکنیکی به نام تصویربرداری چند فوتونی، تک تک سلول های عصبی را در مغز حیوانات مطالعه کردند.

Llano گفت: “این یک میکروسکوپ بی نظیر است و ما یکی از معدود آزمایشگاه هایی در جهان هستیم که این نوع خاص تصویربرداری را در این ناحیه مغز انجام می دهیم.” مردم در گذشته نشان داده‌اند که اگر موش را در معرض صدای بلند قرار دهید، به مرور زمان، نورون‌های کولیکولوس تحتانی بیش از حد پاسخگو می‌شوند. بیش از حد تحریک پذیری از بین رفت.”

محققان همچنین مشاهده کردند که نورون‌ها کم‌تحریک‌پذیر می‌شوند – یک یافته کاملاً جدید.

تیم مطالعه از تجزیه و تحلیل شیمیایی برای درک بیشتر مکانیسم های پشت این تغییرات استفاده کرد. یافته‌های آن‌ها حول یک فرآیند سلولی رایج به نام استرس اکسیداتیو است که به طور خودکار رادیکال‌های اکسیژن یا مواد شیمیایی بسیار واکنش‌پذیر را در زمانی که سلول‌ها بیمار هستند یا در معرض سموم قرار می‌گیرند آزاد می‌کند. رادیکال های اکسیژن توسط یک سیستم درونی در بدن از بین می روند.

موش هایی با سطوح بالاتری از سیستم حفاظتی ذاتی آسیب کمتری به کولیکولوس تحتانی متحمل شدند، که نشان می دهد PCB ها و نویز می توانند باعث استرس اکسیداتیو اضافی در کولیکولوس تحتانی شوند و توانایی سیستم شنوایی برای بهبودی پس از ضربه صوتی را سرکوب کنند.

Llano گفت: “ممکن است قرار گرفتن در معرض PCB در رحم به خودی خود باعث کاهش شنوایی در حد متوسط ​​شود.” “اما قرار گرفتن در معرض PCB آسیب پذیری خاصی را در برابر کم شنوایی بعدی ایجاد می کند. بنابراین شخصی که در طول توسعه در معرض PCB ها قرار می گیرد و در آینده در زندگی شغلی یا تفریحی قابل توجهی در معرض صدا قرار می گیرد، ممکن است در مورد شنوایی عواقب بیش از حد انتظار داشته باشد. ”

در مقایسه با بسیاری از مطالعات سم شناسی، که به یک قرار گرفتن در معرض آن می پردازند، تیم تحقیقاتی بکمن دو مواجهه – PCB و نویز – را در موارد جداگانه در طول یک دوره عمر تجربه کردند.

Llano گفت: “آنچه ما دریافتیم اثراتی بود که بر اساس تأثیرات جداگانه قرار گرفتن در معرض فردی قابل پیش بینی نبود.” “شما نمی توانید لزوماً پیامد قرار گرفتن در معرض دو عامل محیطی را با جمع کردن تأثیرات هر یک به تنهایی پیش بینی کنید. من فکر می کنم این یکی از جالب ترین چیزهای این مطالعه است و امیدوارم بتوان از آن به عنوان مدلی برای این مطالعه استفاده کرد. مطالعات سم شناسی آینده.”

تیم مطالعه به بررسی ارتباط بین قرار گرفتن در معرض PCB، قرار گرفتن در معرض نویز و کاهش شنوایی ادامه خواهد داد. در حالی که به نظر می رسد استرس اکسیداتیو یک واسطه اصلی این اثر باشد، محققان هنوز برای تایید این موضوع، رادیکال های اکسیژن را در بافت ها اندازه گیری نکرده اند.

Schantz گفت: “دکتر Llano و من اکنون به همراه یک دانشجوی فارغ التحصیل و سه فوق دکترا که این تحقیق را پیش برده اند، راهنمایی کرده ایم.” “ما در شرف آغاز مرحله بعدی همکاری خود هستیم و با همکاری یک پسادکتر چهارم که ریز عروق نواحی کلیدی مغز را پس از قرار گرفتن در معرض PCB و نویز مطالعه خواهد کرد.”

این سؤالات تحقیقاتی دقیقاً از کجا شروع شد: در مؤسسه بکمن بررسی می شوند.

Llano گفت: “این نوع مطالعه ای است که فقط می تواند در بکمن انجام شود.” “دکتر شانتس و من در بخش‌های کاملاً متفاوت هستیم. بخش‌های خانگی ما در مکان‌های کاملاً متفاوتی در محوطه دانشگاه هستند، اما دفاتر بکمن ما 10 فوت از هم فاصله دارند. به همین دلیل، همکاری برای ما بسیار آسان شده است. فکر می‌کنم این مطالعه‌ای که تقریباً غیرممکن است در محیطی متفاوت انجام دهیم، جایی که ما به راحتی به ایده‌های یکدیگر و تعاملات مختلفی که در اینجا وجود دارد دسترسی نداریم.»