ప్రతి- మరియు పాలీఫ్లోరినేటెడ్ ఆల్కైల్ పదార్థాలు (PFAS) నీరు, నేల మరియు మానవ మెదడులో కూడా కొనసాగడం ద్వారా వాటి “ఎప్పటికీ రసాయన” మోనికర్‌ను సంపాదిస్తాయి.
రక్త-మెదడు అవరోధాన్ని దాటడానికి మరియు మెదడు కణజాలంలో పేరుకుపోయే ఈ ప్రత్యేక సామర్థ్యం PFASని ప్రత్యేకంగా చేస్తుంది, అయితే వాటి న్యూరోటాక్సిసిటీ యొక్క అంతర్లీన విధానం మరింత అధ్యయనం చేయవలసి ఉంటుంది.
ఆ దిశగా, బఫెలో పరిశోధకుల విశ్వవిద్యాలయం చేసిన ఒక కొత్త అధ్యయనం 11 జన్యువులను గుర్తించింది, ఇవి సాధారణంగా రోజువారీ వస్తువులలో కనిపించే ఈ విస్తృతమైన రసాయనాలకు మెదడు యొక్క ప్రతిస్పందనను అర్థం చేసుకోవడానికి కీలకం.
ఈ జన్యువులు, కొన్ని న్యూరానల్ ఆరోగ్యానికి కీలకమైన ప్రక్రియలలో పాల్గొంటాయి, పరీక్షించిన PFAS సమ్మేళనాల రకంతో సంబంధం లేకుండా ఎక్కువ లేదా తక్కువ వ్యక్తీకరించడం ద్వారా PFAS ఎక్స్‌పోజర్ ద్వారా స్థిరంగా ప్రభావితమవుతుందని కనుగొనబడింది. ఉదాహరణకు, అన్ని సమ్మేళనాలు న్యూరోనల్ సెల్ మనుగడ కోసం ఒక జన్యు కీని తక్కువగా వ్యక్తీకరించడానికి మరియు న్యూరోనల్ సెల్ డెత్‌తో అనుసంధానించబడిన మరొక జన్యువు మరింత వ్యక్తీకరించడానికి కారణమయ్యాయి.
“భవిష్యత్తులో PFAS-ప్రేరిత న్యూరోటాక్సిసిటీని గుర్తించడానికి మరియు పర్యవేక్షించడానికి ఈ జన్యువులు గుర్తులుగా ఉండవచ్చని మా పరిశోధనలు సూచిస్తున్నాయి” అని ప్రధాన సహ సంబంధిత రచయిత G. ఎకిన్ అటిల్లా-గోకుమెన్, PhD, Dr. మార్జోరీ E. వింక్లర్ కెమిస్ట్రీ విభాగంలో విశిష్ట ప్రొఫెసర్ చెప్పారు. , UB కాలేజ్ ఆఫ్ ఆర్ట్స్ అండ్ సైన్సెస్ లోపల.
ఇప్పటికీ, అధ్యయనం, డిసెంబర్ 18 సంచికలో ప్రచురించబడింది ACS కెమికల్ న్యూరోసైన్స్పరీక్షించిన సమ్మేళనం ఆధారంగా వేర్వేరు దిశల్లో వ్యక్తీకరణ మారిన వందలాది జన్యువులను కనుగొన్నారు. అదనంగా, సెల్‌లో PFAS పేరుకుపోయే స్థాయికి మరియు అది అవకలన జన్యు వ్యక్తీకరణకు కారణమయ్యే స్థాయికి మధ్య ఎటువంటి సంబంధం లేదు.
కలిసి చూస్తే, ప్రతి రకమైన PFASలోని విభిన్న పరమాణు నిర్మాణాలు జన్యు వ్యక్తీకరణలో మార్పులకు దారితీస్తాయని ఇది సూచిస్తుంది.
“PFAS, కొన్ని రసాయన లక్షణాలను పంచుకున్నప్పటికీ, వివిధ ఆకారాలు మరియు పరిమాణాలలో వస్తాయి, ఇది వాటి జీవసంబంధ ప్రభావాలలో వైవిధ్యానికి దారి తీస్తుంది. అందువల్ల, మన స్వంత జీవశాస్త్రం వివిధ రకాల PFASలకు ఎలా స్పందిస్తుందనే దాని గురించి తెలుసుకోవడం ప్రధాన బయోమెడికల్ సంబంధితమైనది,” అని అధ్యయనం యొక్క ఇతర సహ-సంబంధిత రచయిత్రి, డయానా అగా, PhD, SUNY విశిష్ట ప్రొఫెసర్ మరియు డిపార్ట్‌మెంట్‌లో హెన్రీ M. వుడ్‌బర్న్ చైర్ కెమిస్ట్రీ, మరియు UB రెన్యూ ఇన్స్టిట్యూట్ డైరెక్టర్.
“వారి గొలుసు పొడవు లేదా హెడ్‌గ్రూప్‌పై ఆధారపడి, PFAS కణాలపై చాలా భిన్నమైన ప్రభావాలను కలిగి ఉంటుంది” అని Atilla-Gokcumen జతచేస్తుంది. “మేము వాటిని ఒక పెద్ద తరగతి సమ్మేళనాలుగా చూడకూడదు, కానీ నిజంగా మనం వ్యక్తిగతంగా పరిశోధించాల్సిన సమ్మేళనాలుగా చూడకూడదు.”
ఇతర రచయితలలో ఒమెర్ గోకుమెన్, PhD, డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ బయోలాజికల్ సైన్సెస్‌లో ప్రొఫెసర్. ఈ అధ్యయనానికి US ఎన్విరాన్‌మెంటల్ ప్రొటెక్షన్ ఏజెన్సీ (EPA) మద్దతు ఇచ్చింది.
జన్యు వ్యక్తీకరణ యొక్క హెచ్చు తగ్గులు
PFAS వెంటనే విషపూరితం కాదు. తాగునీరు మరియు ఆహార ప్యాకేజింగ్‌తో సహా మేము ప్రతిరోజూ ఆచరణాత్మకంగా వాటిని బహిర్గతం చేస్తాము మరియు గమనించవద్దు.
“కాబట్టి, సెల్యులార్ ప్రక్రియలో సెల్యులార్ ప్రక్రియలో మరింత అప్‌స్ట్రీమ్‌లో అంచనా వేసే పాయింట్‌లను పరిశోధకులు కనుగొనవలసి ఉంటుంది, ఒక సెల్ జీవించిందా లేదా మరణిస్తుందా అనే దానికంటే” అని అటిల్లా-గోకుమెన్ చెప్పారు.
న్యూరోనల్ లాంటి కణాల జన్యు వ్యక్తీకరణను PFAS ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో, అలాగే PFAS లిపిడ్‌లను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందనే దానిపై దృష్టి పెట్టాలని బృందం నిర్ణయించింది, ఇవి ఇతర ముఖ్యమైన విధులతో పాటు కణ త్వచాన్ని రూపొందించడంలో సహాయపడే అణువులు. 24 గంటలపాటు వేర్వేరు PFASకి గురికావడం వల్ల లిపిడ్‌లలో నిరాడంబరమైన కానీ విభిన్నమైన మార్పులు మరియు 700 కంటే ఎక్కువ జన్యువులు విభిన్నంగా వ్యక్తీకరించబడ్డాయి.
పరీక్షించిన ఆరు రకాల PFASలలో, పెర్ఫ్లూరోక్టానోయిక్ యాసిడ్ (PFOA) — ఒకప్పుడు సాధారణంగా నాన్‌స్టిక్ ప్యాన్‌లలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఇటీవల EPA చేత ప్రమాదకరమని భావించబడింది — ఇది చాలా ప్రభావవంతమైనది. తక్కువగా తీసుకున్నప్పటికీ, PFOA దాదాపు 600 జన్యువుల వ్యక్తీకరణను మార్చింది — మరే ఇతర సమ్మేళనం 147 కంటే ఎక్కువ మార్చలేదు. ప్రత్యేకంగా, PFOA సినాప్టిక్ పెరుగుదల మరియు నాడీ పనితీరులో పాల్గొన్న జన్యువుల వ్యక్తీకరణను తగ్గించింది.
మొత్తంగా, ఆరు సమ్మేళనాలు హైపోక్సియా సిగ్నలింగ్, ఆక్సీకరణ ఒత్తిడి, ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ మరియు అమైనో ఆమ్ల జీవక్రియలో పాల్గొన్న జీవ మార్గాలలో మార్పులకు కారణమయ్యాయి, ఇవన్నీ న్యూరానల్ పనితీరు మరియు అభివృద్ధికి కీలకమైనవి.
పదకొండు జన్యువులు మొత్తం ఆరు సమ్మేళనాలకు ఎక్కువ లేదా తక్కువ ఒకే విధంగా వ్యక్తీకరించడం కనుగొనబడింది. స్థిరంగా నియంత్రించబడని జన్యువులలో ఒకటి మెసెన్స్‌ఫాలిక్ ఆస్ట్రోసైట్ ఉత్పన్నమైన న్యూరోట్రోఫిక్ కారకం, ఇది న్యూరోనల్ కణాల మనుగడకు ముఖ్యమైనది మరియు ఎలుకలలోని న్యూరోడెజెనరేటివ్ వ్యాధుల లక్షణాలను రివర్స్ చేయడానికి చూపబడింది. స్థిరంగా నియంత్రించబడిన జన్యువులలో ఒకటి థియోరెడాక్సిన్ ఇంటరాక్టింగ్ ప్రోటీన్, ఇది న్యూరోనల్ సెల్ డెత్‌తో ముడిపడి ఉంది.
“ఈ 11 జన్యువులలో ప్రతి ఒక్కటి మేము పరీక్షించిన అన్ని PFASలో స్థిరమైన నియంత్రణను ప్రదర్శించాయి. ఈ ఏకరీతి ప్రతిస్పందన PFAS ఎక్స్‌పోజర్‌ని అంచనా వేయడానికి మంచి మార్కర్‌లుగా ఉపయోగపడుతుందని సూచిస్తుంది, అయితే ఈ జన్యువులు ఇతర రకాల PFASలకు ఎలా స్పందిస్తాయో తెలుసుకోవడానికి మరింత పరిశోధన అవసరం.” అటిల్లా-గోకుమెన్ చెప్పారు.
తక్కువ-చెత్త ఎంపికలను గుర్తించడం
PFAS ఎంత హానికరం అయినా, వాస్తవికత ఏమిటంటే మంచి ప్రత్యామ్నాయాలు ఇంకా కనుగొనబడలేదు.
ఆహార ప్యాకేజింగ్ వంటి అనువర్తనాల్లో సమ్మేళనాలు బహుశా భర్తీ చేయబడతాయి, అయితే అగ్నిమాపక మరియు సెమీకండక్టర్ తయారీలో వాటి ప్రభావం, ఉదాహరణకు, దీర్ఘకాలికంగా కొనసాగవలసి ఉంటుంది.
అందుకే ఇలాంటి అధ్యయనాలు చాలా కీలకమని అటిల్లా-గోకుమెన్ చెప్పారు. చాలా జన్యువులు వేర్వేరు సమ్మేళనాలకు కలిగి ఉండే వైవిధ్యమైన ప్రతిచర్య, అలాగే కణాలలోకి PFAS తీసుకోవడం మరియు అవి కలిగించే జన్యు మార్పు వ్యక్తీకరణల మధ్య పరస్పర సంబంధం లేకపోవడం, ఈ సమ్మేళనాలలో ప్రతి ఒక్కటి ఎంత ప్రత్యేకమైనదో నొక్కి చెబుతుంది.
“కొన్ని PFAS ఇతరులకన్నా ఎందుకు ఎక్కువ హానికరమో మనం అర్థం చేసుకుంటే, సురక్షితమైన ప్రత్యామ్నాయాలను కోరుతూ చెత్త నేరస్తులను దశలవారీగా తొలగించడానికి ప్రాధాన్యత ఇవ్వవచ్చు. ఉదాహరణకు, షార్ట్-చైన్ PFAS వంటి ప్రత్యామ్నాయాలు అన్వేషించబడుతున్నాయి, ఎందుకంటే అవి పర్యావరణంలో తక్కువగా ఉండి పేరుకుపోతాయి. జీవ వ్యవస్థలలో తక్కువ అయితే, వాటి తగ్గిన పట్టుదల కొన్ని అనువర్తనాల్లో ప్రభావంతో రావచ్చు మరియు ఆందోళనలు ఉన్నాయి ఈ ప్రత్యామ్నాయాలు నిర్దిష్ట అనువర్తనాలకు నిజంగా సురక్షితమైనవి మరియు ప్రభావవంతంగా ఉన్నాయని నిర్ధారించడానికి తదుపరి పరిశోధన అవసరమయ్యే సంభావ్య తెలియని ఆరోగ్య ప్రభావాలు అవసరం” అని అటిల్లా-గోకుమెన్ వివరించారు. “ఈ లక్ష్యాన్ని సాధించడానికి ఈ పరిశోధన ఒక ప్రధాన అడుగు.”
