Очистка крови, которую почти четыре десятилетия используют для борьбы с опасно высоким уровнем "плохого" холестерина, неожиданно оказалась способна выполнять еще одну важную задачу. Международная группа ученых обнаружила, что после процедуры афереза у части пациентов заметно снижалась концентрация так называемых "вечных химикатов" PFAS и некоторых видов микропластика. Пока исследователи не спешат говорить о медицинском прорыве, однако результаты уже заставили специалистов по-новому взглянуть на возможности давно известного метода и открыли перспективы для дальнейших исследований, передает inbusiness.kz со ссылкой на Naked-Science.
В организме человека давно обнаруживают вещества, попадающие из окружающей среды. Среди них особое место занимают PFAS — пер- и полифторалкильные соединения, которые получили название "вечные химикаты". Эти вещества широко распространены в воде, почве и продуктах питания, а также используются при производстве огромного количества привычных товаров.
"PFAS представляют собой большое семейство синтетических соединений, которые активно применяются промышленностью с 1940-х годов. Благодаря способности придавать материалам водо-, жиро- и грязеотталкивающие свойства их используют при производстве антипригарных покрытий, упаковки для пищевых продуктов, лакокрасочных материалов, косметики, герметиков и множества других изделий", - пояснили ученые.
Их главная особенность заключается в исключительно прочной химической связи между атомами углерода и фтора. Именно поэтому такие вещества практически не разрушаются под воздействием солнечного света, воды или высокой температуры. Они способны сохраняться в окружающей среде десятилетиями, а после попадания в организм человека накапливаются в тканях и органах в течение многих лет.
Ранее многочисленные исследования показали, что PFAS присутствуют в организме большинства жителей промышленно развитых стран. Одновременно специалисты регулярно находят у людей и частицы микропластика размером менее пяти миллиметров. Их уже обнаруживали в крови, легких, плаценте, головном мозге и желудочно-кишечном тракте.
Современные исследования свидетельствуют, что как "вечные химикаты", так и микропластик могут усиливать хроническое воспаление, нарушать обмен веществ и повышать риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. При этом ученые до сих пор не знают всех деталей того, как именно эти загрязнители перемещаются внутри организма, где задерживаются, и существует ли безопасный способ удалить их из тела. На сегодняшний день универсального метода решения этой проблемы не существует.
Неожиданную надежду подарила технология, которая используется врачами уже почти 40 лет. Речь идет об аферезе — процедуре очистки крови, во время которой специальный аппарат отделяет определенные компоненты крови, удаляет их, а затем возвращает очищенную кровь обратно пациенту.
"Метод применяется, главным образом, у людей с тяжелыми нарушениями липидного обмена, когда даже современные лекарственные препараты не позволяют добиться безопасного снижения уровня липопротеинов низкой плотности — частиц, переносящих "плохой" холестерин", - отметили исследователи.
Во время процедуры кровь проходит через специальную систему фильтрации, которая удаляет липопротеины — транспортные частицы, доставляющие жиры и холестерин к клеткам организма.
Международная команда эндокринологов под руководством Стефана Борнштейна (Stefan Bornstein) из университетской клинической больницы имени Карла Густава Каруса Дрезденского технического университета в Германии решила проверить необычную гипотезу. Если аппарат эффективно удаляет липопротеины, возможно, вместе с ними он способен выводить и другие вещества, связанные с этими транспортными частицами.
Исследователи предположили, что загрязнители могут использовать липопротеины в качестве своеобразного транспорта для перемещения по кровотоку.
Эта идея имела научное обоснование. Уже известно, что PFAS способны взаимодействовать с поверхностью пластиковых частиц в окружающей среде. Кроме того, некоторые исследования показали, что данные химические соединения связываются с липопротеинами низкой и очень низкой плотности.
Команда Борнштейна предположила, что загрязнители могут окружать себя оболочкой из белков и жиров плазмы крови. Если это действительно так: аппарат, удаляющий липопротеины, одновременно способен захватывать и эти загрязняющие вещества.
Для проверки гипотезы ученые обследовали несколько групп пациентов, проходивших терапевтический аферез по медицинским показаниям. У участников исследования брали образцы крови непосредственно перед процедурой и сразу после ее завершения.
Прежде, чем анализировать содержание PFAS и микропластика, специалисты убедились, что сама процедура была выполнена правильно. Они измерили концентрацию веществ, которые аферез гарантированно удаляет из крови: липопротеинов низкой плотности, С-реактивного белка — одного из основных маркеров воспаления — и фибриногена, участвующего в процессе свертывания крови.
После завершения процедуры уровень всех этих показателей значительно снизился, подтвердив корректную работу оборудования.
Затем исследователи приступили к измерению концентрации "вечных химикатов". Для анализа использовали метод LC-MS/MS — жидкостную хроматографию с тандемной масс-спектрометрией, которая считается одним из наиболее точных способов определения химических веществ.
"Результаты оказались неожиданными. Анализ крови 14 пациентов показал, что после афереза концентрация отдельных PFAS уменьшилась, примерно, на 25 процентов", - рассказали авторы исследования.
Еще более впечатляющие результаты были получены в отдельном эксперименте с участием четырех человек. После одного сеанса уровень некоторых "вечных химикатов" сократился почти в два раза, а концентрация ряда соединений снизилась более чем на 70 процентов.
Дополнительным подтверждением стало обнаружение PFAS в жидкости, которую аппарат удалял из системы во время процедуры. Это свидетельствует о том, что как минимум часть загрязнителей действительно покидала кровоток вместе с удаляемыми липопротеинами.
С микропластиком картина оказалась менее однозначной.
Анализ крови четырех пациентов показал снижение содержания микроскопических частиц полиэтилена. Количество частиц поливинилхлорида уменьшилось у трех человек из четырех. Однако по другим видам микропластика результаты различались: у одних пациентов концентрация снижалась, у других, наоборот, увеличивалась.
Особый интерес вызвали результаты еще двух пациентов, которым дополнительно проводили очистку крови при помощи специального устройства для связывания молекул. После этой процедуры некоторые разновидности микропластика в их крови вообще перестали обнаруживаться.
Исследователи решили проверить и возможное влияние процедуры на клетки организма.
В лабораторном эксперименте клетки надпочечников подвергли воздействию частиц полистирола. Выяснилось, что контакт с микропластиком увеличивал гибель клеток. Однако когда полистирол предварительно смешивали с сывороткой крови, полученной после проведения афереза, а затем добавляли эту смесь к клеткам, повреждений становилось значительно меньше.
По мнению авторов работы, это может свидетельствовать о том, что после процедуры состав крови меняется таким образом, что способность некоторых загрязнителей повреждать клетки снижается. Тем не менее, ученые подчеркивают, что пока такие выводы нельзя считать окончательно доказанными, поскольку эксперимент проводился исключительно в лабораторных условиях.
Авторы исследования отдельно призвали осторожно относиться к полученным данным. В работе участвовало сравнительно небольшое количество пациентов с различными заболеваниями и разными схемами проведения афереза, что требует дополнительных исследований на более крупных выборках.
Кроме того, анализ микропластика остается сложной задачей, поскольку образцы могут случайно загрязняться частицами из окружающей среды уже во время лабораторной обработки. Пока специалисты также не могут ответить на главный вопрос: приводит ли процедура к реальному уменьшению количества загрязнителей во всем организме или наблюдаемый эффект связан лишь с временным снижением их концентрации непосредственно в крови.
Несмотря на эти ограничения, исследование открывает новое направление в изучении способов борьбы с опасными загрязнителями, которые все чаще обнаруживают в организме современного человека. Если результаты подтвердятся в более масштабных клинических исследованиях, давно известный аферез может получить еще одно важное применение, выходя далеко за рамки лечения тяжелых нарушений липидного обмена.
Научная работа опубликована в журнале Genomic Press.
Читайте по теме:
Казахстан расширяет финансирование подготовки нового поколения ученых
