Comparable neurotoxicity of bisphenol S and bisphenol A and its mitigation by α-lipoic acid: insights into behavior, regeneration, cardiovascular function, and oxidative stress in Planaria and Daphnia

Plastics zijn verweven met het weefsel van het moderne leven, maar de chemicaliën die worden gebruikt om ze flexibel en duurzaam te maken, roepen al lang zorgen op bij wetenschappers. Een dergelijke stof, bekend als bisfenol A, of BPA, is aangetoond schadelijk te zijn voor de zenuwstelsels van levende wezens, wat leidt tot veranderingen in gedrag en fysieke ontwikkeling. Vanwege deze risico's zijn fabrikanten en regelgevers begonnen met het vervangen ervan door een vergelijkende verbinding genaamd bisfenol S, of BPS, die zij als een veiliger alternatief vermarkten. De aanname is dat omdat de twee chemicaliën op moleculair niveau op elkaar lijken, de nieuwe stof niet dezelfde gevaren zal met zich meebrengen. Dit idee is echter niet grondig getest in de context van het zenuwstelsel. Om te begrijpen of deze overstap werkelijk veilig is, moeten onderzoekers observeren hoe deze stoffen levende organismen beïnvloeden, waarbij ze specifiek kijken naar hoe ze de hersenen, het hart en het vermogen van het lichaam om zichzelf te herstellen, beïnvloeden.

Een recente studie zette zich af tegen deze aanname door de effecten van beide chemicaliën op twee eenvoudige maar gevoelige organismen te observeren: platwormen bekend als planaria en kleine watervlooien genaamd Daphnia. Planaria staan bekend om hun vermogen om verloren lichaamsdelen te regenereren, wat hen een uitstekend model maakt voor het bestuderen van hoe toxines de zenuwfunctie en weefselherstel beïnvloeden. Daphnia, die transparante schilden hebben waardoor hun kloppende harten duidelijk zichtbaar zijn, dienen als een direct venster naar de cardiovasculaire gezondheid. De onderzoekers stelden deze wezens bloot aan variërende hoeveelheden BPA en BPS, variërend van 4,6 tot 50 delen per miljoen, en hielden nauwlettend in de gaten wat er gebeurde. Ze onderzochten het uiterlijk van de dieren, hun reactie op licht, hun vermogen om te genezen en de chemische balans binnen hun cellen die beschermt tegen schade.

De resultaten waren opmerkelijk en daagden de overtuiging uit dat de vervanger onschadelijk was. De organismen die werden blootgesteld aan BPS leden aan ernstige gevolgen die bijna identiek waren aan die van de oorspronkelijke BPA. De platwormen verloren hun natuurlijke pigment en hun ogen, hun weefsels begonnen af te breken en ze waren niet langer in staat om weg te bewegen van het licht zoals ze normaal gesproken zouden doen. Hun vermogen om verloren lichaamsdelen te regenereren vertraagde aanzienlijk, en hun interne chemie vertoonde tekenen van ernstige stress, met een ophoping van schadelijke bijproducten en een uitputting van natuurlijke verdedigingsmechanismen. Op dezelfde manier ervoeren de watervlooien een vertraging van hun hartslag. Cruciaal was dat de studie geen statistisch significant verschil vond tussen de twee chemicaliën met betrekking tot de invloed op het gedrag van de dieren of het niveau van schade aan hun celmembranen. In de ogen van dit onderzoek is de nieuwe chemische stof niet aantoonbaar veiliger dan de stof die zij verving.

De studie onderzocht ook of een natuurlijke verbinding genaamd alfa-liponzuur kon helpen bij het herstellen van de schade veroorzaakt door deze toxines. Deze stof staat bekend om zijn vermogen om schadelijke oxidatieve stress binnen cellen te neutraliseren. Wanneer de onderzoekers alfa-liponzuur aan de organismen toevoegden nadat deze waren blootgesteld aan de chemicaliën, waren de resultaten bemoedigend. De behandelde dieren vertoonden significante verbeteringen in hun vermogen tot regeneratie, hun gedrag keerde terug naar normaal en hun interne chemische balans werd hersteld. De platwormen begonnen zelfs hun verloren pigmentatie en oogstructuren te regenereren. Deze bevindingen suggereren dat hoewel de overstap naar bisfenol S het probleem van neurotoxiciteit mogelijk niet heeft opgelost, er potentiële manieren zijn om de schade die het veroorzaakt te verzachten. Het werk benadrukt de noodzaak van voorzichtigheid bij het adopteren van nieuwe chemische substituten en wijst op specifieke strategieën die levende systemen kunnen beschermen tegen deze alomtegenwoordige industriële verbindingen.