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Gli acidi grassi Omega-3 potrebbero proteggere dalla tossicità del DEHP

Uno studio mostra che gli Omega-3FA possono contrastare gli effetti dannosi del DEHP sulla salute del cervello.

Cong Zhang, M. Ding, H. Ma, H. Du, Y. Yang, M. Yu

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Il di-ethyl-hexil-ftalato, o DEHP, è un composto chimico usato in tanti prodotti che troviamo tutti i giorni, come articoli di plastica, imballaggi alimentari, giocattoli per bambini, dispositivi medici e cosmetici. Il DEHP non è legato chimicamente a questi prodotti, quindi può facilmente fuoriuscire nell'ambiente e entrare nel corpo umano attraverso il cibo, la respirazione o il contatto con la pelle. Gli studi hanno dimostrato che l'esposizione al DEHP durante lo sviluppo può influenzare negativamente il sviluppo cerebrale dei neonati e ridurre l'intelligenza nei bambini. Anche gli studi sugli animali hanno indicato che l'esposizione al DEHP porta a problemi di apprendimento e cambiamenti nel comportamento.

Effetti sul Cervello

L'Ippocampo, una parte del cervello, è fondamentale per l'apprendimento e la memoria. Cambiamenti nel modo in cui funzionano le connessioni nel cervello sono strettamente legati a modifiche nella struttura di queste connessioni. Un'area chiave coinvolta in questo processo è la densità postsinaptica (PSD), che è un'area ricca di proteine all'estremità ricevente dei segnali nervosi. Lo spessore della PSD può indicare cambiamenti strutturali nel cervello legati all'apprendimento. La ricerca ha mostrato che il DEHP riduce l'espressione di proteine importanti che supportano la struttura e la funzione sinaptica, suggerendo che cambiamenti in queste proteine possono portare a problemi di funzionamento cerebrale dopo l'esposizione al DEHP.

Ruolo dei MicroRNA

Recentemente, i ricercatori si sono concentrati sui microRNA (MiRNA) nel cervello, che aiutano a regolare lo sviluppo e la funzione delle sinapsi, le connessioni tra le cellule nervose. Queste piccole molecole sono abbondanti sia nella parte inviante che in quella ricevente delle sinapsi e giocano un ruolo nel controllare come funzionano gestendo la produzione di proteine specifiche. Gli studi indicano che i livelli di certi miRNA nel cervello potrebbero essere indicatori utili dei danni causati da sostanze tossiche, incluso il DEHP. Capire come funzionano i miRNA potrebbe portare a nuovi modi per prevenire o trattare i danni cerebrali.

Importanza della Dieta

La dieta ha una grande influenza sulla funzione cerebrale. Un nutriente essenziale sono gli acidi grassi omega-3 (Omega-3FA), che devono essere assunti attraverso il cibo. L'Omega-3FA si trova nel pesce, nelle noci e negli oli vegetali. Questo nutriente è vitale per mantenere la struttura delle cellule cerebrali e ha varie funzioni nel corpo. La mancanza di Omega-3FA è stata collegata a una ridotta plasticità nell'ippocampo e a problemi di memoria negli animali. Al contrario, aggiungere Omega-3FA alla dieta può promuovere una migliore funzione cerebrale e migliorare l'apprendimento e la memoria. Ci sono sempre più prove che aumentare l'assunzione di Omega-3FA possa aiutare in diverse condizioni cerebrali e che fattori dietetici possano influenzare l'espressione dei miRNA coinvolti in diversi processi cerebrali.

Panoramica dello Studio

Dato che l'integrazione di Omega-3FA è stata studiata per la sua capacità di combattere la tossicità delle sostanze ambientali ed è considerata sicura, questo studio ha voluto indagare se l'Omega-3FA potesse proteggere dagli effetti dannosi del DEHP sul cervello. L'obiettivo era come l'Omega-3FA influisce sui miRNA legati alla funzione e alla struttura sinaptica.

Progettazione dello Studio sugli Animali

Lo studio ha coinvolto la gestione degli animali secondo linee guida rigorose. I topi maschi sono stati divisi in tre gruppi: un gruppo di controllo, un gruppo DEHP che riceveva trattamento con DEHP e un gruppo che riceveva sia DEHP che Omega-3FA. Tutti i topi sono stati trattati per otto settimane, durante le quali è stato monitorato il loro peso corporeo per regolare le dosi di DEHP e Omega-3FA.

Test di Apprendimento e Memoria

Per esaminare le abilità di apprendimento e memoria dei topi, è stato condotto il test del labirinto d'acqua di Morris (MWM). In questo test, i topi dovevano trovare una piattaforma nascosta in una piscina d'acqua. I topi trattati con DEHP hanno mostrato deficit di apprendimento e memoria, mentre quelli a cui è stato somministrato Omega-3FA insieme al DEHP hanno mostrato un miglioramento delle prestazioni, indicando che l'Omega-3FA ha aiutato a mitigare gli effetti negativi del DEHP sull'apprendimento.

Esame della Struttura Cerebrale

Dopo il periodo di trattamento, i cervelli dei topi sono stati esaminati. La struttura delle sinapsi nell'ippocampo è stata analizzata. Le sinapsi dei topi che avevano ricevuto sia DEHP che Omega-3FA hanno mostrato miglioramenti significativi rispetto a quelli trattati solo con DEHP. Le misurazioni hanno rivelato che l'Omega-3FA aumenta lo spessore della PSD, che è importante per la funzione sinaptica sana.

Cambiamenti nei MicroRNA

Lo studio ha anche esaminato i cambiamenti nei livelli di miRNA risultanti dal trattamento con DEHP e Omega-3FA. Un totale di 62 miRNA diversi hanno mostrato variazioni tra il gruppo DEHP e il gruppo di controllo, mentre 89 miRNA differivano tra i gruppi che ricevevano sia DEHP che Omega-3FA. Alcuni miRNA erano comuni tra questi gruppi, con certi miRNA aumentati o diminuiti a seconda del trattamento. In particolare, diversi miRNA associati alla PSD hanno mostrato cambiamenti significativi nell'espressione, suggerendo che l'Omega-3FA potrebbe contrastare i cambiamenti negativi causati dal DEHP.

Gene Target dei MicroRNA

I miRNA identificati nello studio sono stati esaminati per potenziali geni target. Le proteine codificate da questi geni sono importanti per la funzione sinaptica e possono essere negativamente influenzate dal DEHP. L'analisi ha mostrato che il DEHP riduce i livelli di proteine chiave legate alla funzione sinaptica, ma questi livelli sono stati ripristinati con il trattamento con Omega-3FA, contribuendo a una migliore funzione cerebrale.

Conclusione

Questo studio mette in evidenza l'effetto protettivo dell'Omega-3FA contro l'impatto dannoso del DEHP sul cervello. La ricerca ha rivelato che l'Omega-3FA non solo ha migliorato le abilità di apprendimento e memoria nei topi, ma ha anche aiutato a ripristinare la struttura delle sinapsi influenzate dal DEHP. Inoltre, è stato trovato che l'Omega-3FA influisce sull'espressione dei miRNA legati alla funzione sinaptica, suggerendo che queste piccole molecole potrebbero essere cruciali per capire gli effetti delle tossine ambientali sulla salute cerebrale. I risultati suggeriscono che aumentare l'assunzione di Omega-3FA potrebbe offrire un approccio promettente per proteggere la funzione cerebrale di fronte a sostanze neurotossiche come il DEHP.

Fonte originale

Titolo: Omega-3 fatty acid normalizes postsynaptic density proteins via miRNAs regulation in hippocampus and prevents DEHP-induced impairment of learning and memory in mice

Estratto: AbstractsDEHP is the most widely used plasticizer in many products. However, growing evidence has indicated that DEHP may induce neurotoxicity. DEHP exposure affects mircoRNAs (miRNAs) expression in brain. A growing body of evidence suggests that nutrients and other bioactive food components prevent neurotoxicity through regulation of miRNA expression. Due to the increasing concern about the risks of DEHP to human health, we explored the neuroprotective effect of Omega-3 fatty acid (Omega-3FA) on subchronic DEHP-induced neurotoxicity in mice, and the potential involved miRNAs and their targets in the protective action of Omega-3FA against DEHP-induced neurotoxicity. Omega-3FA protected against the DEHP-induced impairment of learning and memory and alleviated the thinning of postsynaptic density (PSD) thickness in hippocampal synapses. We observed that there are fourteen up or down regulated miRNAs associated PSD in DEHP exposure which were normalized by Omega-3FA treatment. Protein targets in PSD of these differentially expressed miRNAs were predicted. Furthermore, the expression levels of protein mGluR5, Homer1, and NMDAR2B were carried out via Western blot, for further verifying PSD associated miRNAs targets are involved in neuroprotection of Omega-3FA against DEHP. These findings suggested that Omega-3FA protected DEHP-induced impairment of learning and memory as well as synaptic structure alteration in the hippocampus by regulating the expression of PSD associated miRNAs and their targets. Thus, Omega-3FA should be included in diet to prevent or suppress neurotoxicity caused by continuous exposure to DEHP.

Autori: Cong Zhang, M. Ding, H. Ma, H. Du, Y. Yang, M. Yu

Ultimo aggiornamento: 2024-10-23 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.23.619821

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.23.619821.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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