Abstrakt

Schutz vor neurologischen Verhaltensänderungen durch Bisphenol A während der Entwicklung bei Ratten

Azza A Ali, Engy M El Morsy, Gehad A Abdel-Jaleel, Hemat A Elariny und Marwa Shamseldeen

Hintergrund: Bisphenol A (BPA) ist ein östrogener Umweltschadstoff. Es wird bei der Herstellung von Kunststoffprodukten wie Getränken, Zahnmaterialien und Babyfläschchen verwendet. Der Kontakt mit BPA ist unvermeidbar und wird insbesondere in Entwicklungsländern als großes Gesundheitsrisiko für die Bevölkerung angesehen. Kritische Auswirkungen der BPA-Toxizität treten hauptsächlich während der fötalen und postnatalen Entwicklung auf. Zink (Zn) ist ein essentielles Element für endogene enzymatische Antioxidationsprozesse. Es wird für Zellproliferation, Differenzierung, normales Wachstum, Immunfunktionen und Wundheilung benötigt. Selen (Se) ist ebenfalls ein ernährungsphysiologisch essentielles Element mit antioxidativem Potenzial. Es schützt das Gehirn in verschiedenen Modellen der Neurodegeneration vor oxidativen Schäden. Ziel: Untersuchung des Einflusses postnataler BPA-Exposition während der Stillzeit auf die Neugeborenen exponierter Ratten sowie Untersuchung und Vergleich der möglichen Schutzfunktion von Zn und/oder Se gegen postnatale, durch BPA induzierte Entwicklungs- und neurologische Verhaltensänderungen. Methoden: Säugende Muttertiere wurden in 5 Gruppen (je 8 Ratten) aufgeteilt. Die Muttertiere erhielten 21 Tage lang (von der Geburt bis zum Absetzen) täglich Folgendes: Kochsalzlösung (1 ml/kg, PO) zur Kontrolle und BPA (40 mg/kg, PO) entweder allein oder in Kombination mit Zn (20 mg/kg, PO), Se (0,1 mg/kg, PO) oder beidem. Bei allen Jungtieren wurde täglich die körperliche und neurologische Entwicklung untersucht. Die Leistung in Verhaltensexperimenten wie dem Neonatalen T-Labyrinth und dem Open-Field-Test (OFT) wurde ebenfalls untersucht. Gehirnhomogenate wurden verwendet, um den Monoaminspiegel (DA, NE und 5-HT) und Marker für oxidativen Stress (SOD, GPX und CAT) zu bewerten. Ergebnisse: Die postnatale BPA-Exposition induzierte bei Rattenjungen eine signifikante Verlängerung der Zeit bis zum Auftreten von Flaumhaar, Fellentwicklung, Ohrenöffnung, Aufrichtungsreflex, Klippenvermeidung, negativer Geotaxis von 25°, Palmargriff und akustischem Schreck. BPA zeigte auch eine signifikante Verringerung der Anzahl der richtigen Entscheidungen im T-Labyrinth sowie der Gehfrequenzen im OFT, während es eine signifikante Erhöhung der Aufrichtfrequenzen und der Latenzzeit der Rattenjungen zeigte. Es gab auch eine signifikante Verringerung der oxidativen Stressmarker des Gehirns (SOD, GPX und CAT) sowie von NE und 5-HT zusätzlich zu einer signifikanten Erhöhung des DA-Gehalts. Andererseits verbesserte die gleichzeitige Verabreichung von Zn und/oder Se mit BPA die körperliche und neurologische Entwicklung sowie die Leistung der Jungen in den Verhaltensexperimenten. Sie zeigten auch eine signifikante Erhöhung der oxidativen Stressmarker des Gehirns (SOD, GPX und CAT), der NE- und 5-HT-Werte und eine signifikante Verringerung des DA-Gehalts des Gehirns im Vergleich zu BPA allein. Es gab eine signifikante Erhöhung der Anzahl der richtigen Entscheidungen nur in der mit Zn behandelten Gruppe. Die gleichzeitige Verabreichung von Zn und Se hat keine stärkere Wirkung als jede einzelne, außer in der Wirkung auf Monoamine und oxidative Stressmarker des Gehirns. Fazit:Postnatale BPA-Exposition verzögerte einige Aspekte der körperlichen und neurologischen Entwicklung sowie Verhaltensfunktionen wie Lernen, Fortbewegung und Erkundungsaktivitäten und führte zusätzlich zu emotionalen Störungen. Zn und/oder Se können vor durch BPA verursachten Veränderungen schützen. Die Schutzwirkung von Zn allein oder in Kombination war in Bezug auf Lernen und einige Reflexe ausgeprägter als die von Se. Die Schutzwirkung der Kombination von Zn und Se war jedoch in Bezug auf den Monoaminspiegel im Gehirn und auf oxidative Stressmarker ausgeprägter als bei jeder der beiden Substanzen allein.