Пылевое ожирение

Пыль — неиссякаемый источник бедствий. Мало того что в ней находит приют множество микроорганизмов и членистоногих, она еще накапливает вредные для людей вещества. Список этих соединений неуклонно растет. Недавно специалисты Университета Дьюка и Школы здравоохранения Бостонского университета под руководством д-ра Хизер Стэплтон (Heather M. Stapleton) обнаружили в домашней пыли органические соединения, способные вызвать ожирение.

Деление клеток и обмен веществ у высших организмов контролируют в числе прочих рецепторы, активируемые пероксисомными пролифераторами (peroxisome proliferator-activated receptors, PPAR). Это ядерные рецепторы, выполняющие роль факторов транскрипции. Есть три типа PPAR: альфа, бета и гамма. Гамма, в свою очередь, существует в двух формах. Рецепторы γ1 присутствуют во всех тканях, а γ2, который длиннее на 30 аминокислот, — первый известный фактор транскрипции, специфичный для адипоцитов (клеток жировой ткани). PPARγ регулирует липидный метаболизм, дифференцировку адипоцитов, экспрессию их генов; его активация может служить ключевым фактором развития ожирения. Активировать PPARγ, как оказалось, способны многие химические вещества. Они усиливают адипогенез в клеточных культурах, а иногда и в организме (показано на лягушке Xenopus laevis). Такие активаторы получили название «химических ожирогенов» (chemical obesogens). Хизер Стэплтон изучает аккумуляцию и биотрансформацию веществ, входящих в состав огнезащитных средств, смазочных масел, гидравлических жидкостей и пластиков. Эти соединения — органофосфаты, галогенированные фенолы и бисфенолы, фталаты и их метаболиты — часто накапливаются в окружающей среде, в том числе и в пыли. Ученые выяснили, что многие из этих веществ хорошо связываются с PPARγ, но связываться — не значит активировать. Поэтому на следующем этапе исследователи проверили, способны ли найденные ими вещества к активации рецептора PPARγ1.

Ученые протестировали 30 соединений в разных концентрациях, а также 25 проб домашней пыли, взятых из жилых помещений, офисов и гимнастических залов. Химические вещества экстрагировали из пыли смесью ацетона и гексана, а затем концентрировали, фильтровали, очищали и разводили. В распоряжении исследователей была коммерческая система, позволяющая определять активность PPARγ1.

Рецептор активировали 28 веществ из 30, в том числе компоненты огнезащитных средств третбутилфенил дифенилфосфат и 2,2’,4,4’-тетрабромдифениловый эфир, известный своей способностью провоцировать ожирение. Эти соединения оказались агонистами рецептора слабой или средней силы, и они могут дополнить список ожирогенов. Для активации PPARγ важна химическая структура соединения, а также его растворимость и цитотоксичность.

Связывались с PPARγ1 и активировали его 15 из 25 пылевых экстрактов. Сильнее всего влияют на рецептор образцы пыли, собранные в жилых помещениях; пыль из гимнастического зала эффекта практически не оказывала. Впрочем, исследователи отмечают, что проанализировали мало проб, и планируют увеличить их количество.

Люди контактируют с домашней пылью значительную часть дня. По данным Агентства США по охране окружающей среды, дети, особенно младенцы, ежедневно заглатывают до 50 мг пыли. Экстракт из такого количества пыли активирует PPARγ1 , что может стимулировать развитие ожирения, особенно если хроническая активация происходит в раннем возрасте.

Хизер Стэплтон и ее соавторы планируют продолжать исследования, чтобы идентифицировать все активные вещества пыли и изучить возможные последствия их воздействия, особенно на маленьких детей. В частности, необходимо выяснить, к каким последствиям приводит хронический контакт с малым количеством домашней пыли — то есть состояние, в котором многие из нас пребывают практически всю жизнь.

1. Fang M., Webster T. F., Stapleton H. M. Activation of Human Peroxisome Proliferator-Activated Nuclear Receptors (PPARγ1) by Semi-Volatile Compounds (SVOCs) and Chemical Mixtures in Indoor Dust // Environ. Sci. Technol., 2015, 49 (16), pp 10057–10064, doi: 10.1021/acs.est.5b01523