Свинец (Pb) и нейроразвитие: обзор воздействия, биомаркеров эффекта (BDNF, ЛПВП) и восприимчивости

Свинец (Pb) — повсеместно распространённый загрязнитель окружающей среды и сильнодействующее токсическое соединение. Люди подвергаются воздействию Pb при его вдыхании, проглатывании и контакте с кожей через пищу, воду, табачный дым, воздух, пыль и почву. Pb накапливается в костях, головном мозге, печени и почках. Воздействие на плод происходит вследствие трансплацентарной передачи. Наиболее значимые последствия для здоровья — нейротоксичность, нарушающая развитие нервной системы у младенцев, а также сердечно-сосудистые эффекты и нефротоксичность у взрослых. Воздействие Pb неуклонно снижается в последние десятилетия, однако в отношении общей популяции Европы имеется мало современных данных; кроме того, безопасный уровень Pb не установлен. Для оценки взаимосвязи между воздействием и последствиями для здоровья человека в условиях низкой или умеренной экспозиции необходимы чувствительные биомаркеры воздействия, эффекта и восприимчивости, способные своевременно и надёжно отражать токсичность, связанную с Pb. Поэтому был проведён систематический обзор литературы на основе публикаций, индексированных в PubMed до июля 2019 года, посвящённых воздействию Pb, биомаркерам эффекта и восприимчивости, нейротоксичности, нарушающей нейроразвитие, эпигенетическим изменениям и транскриптомике. В итоговый анализ включили 58 оригинальных статей о воздействии Pb и 17 исследований биомаркеров. Биомаркеры, связанные с воздействием Pb и нейроразвитием, разделили на биомаркеры эффекта (нейротрофический фактор мозга (BDNF) в сыворотке крови и кортизол в сыворотке крови или слюне), маркеры восприимчивости (эпигенетические маркеры и варианты последовательности генов) и другие биомаркеры (липопротеины высокой плотности (ЛПВП) в сыворотке крови, обеспеченность матери железом (Fe) и кальцием (Ca)). Сывороточный BDNF и ЛПВП плазмы могут быть перспективными кандидатами для дальнейшей валидации в качестве биомаркеров эффекта и рутинного применения в исследованиях биомониторинга человека (HBM) при воздействии Pb; их следует дополнять маркерами обеспеченности Fe и Ca, чтобы учитывать также связанные с питанием взаимодействия при расстройствах нейроразвития. Для ряда маркеров вероятна причинно-следственная связь с нейротоксичностью, вызванной Pb. Результаты, касающиеся BDNF, обсуждаются в контексте 13-го пути неблагоприятного исхода (AOP 13) базы AOP-Wiki: «Хроническое связывание антагониста с N-метил-D-аспартатными рецепторами (NMDAR) в период развития головного мозга приводит к нарушению способности к обучению и памяти». Необходимы дальнейшие исследования для валидации чувствительных, надёжных и своевременных биомаркеров эффекта, особенно в условиях низкого или умеренного воздействия Pb.