Медицинская практика, используемая на протяжении многих лет для очищения крови от избыточного количества липопротеинов низкой плотности – частиц, транспортирующих «плохой» холестерин, продемонстрировала неожиданные результаты. В ходе исследований было установлено, что у некоторых пациентов после проведения процедуры снизился уровень перфторированных веществ и микропластика. Специалисты пока не могут предоставить точное объяснение этому явлению, но выдвинули предположение о том, что загрязняющие вещества перемещаются в крови вместе с белково-липидными комплексами, которые впоследствии удаляются во время афереза.

В теле человека постоянно обнаруживаются соединения, поступающие из окружающей среды. Это касается различных загрязнений, широко распространенных в воде, почве и продуктах питания. Одним из наиболее известных примеров является соединения PFAS, известные также как пер- и полифторалкильные вещества (PFAS), которые обладают способностью длительного сохранения внутри организма, постепенно накапливаясь в различных тканях и органах.

Перфторированные алкильные соединения – это обширная группа синтетических веществ, активно применяемых в промышленности начиная с 1940-х годов. Они используются для создания материалов, обладающих водоотталкивающими, жироустойчивыми и грязезащитными свойствами, например, в антипригарных покрытиях, упаковке продуктов питания, лакокрасочных изделиях, косметических средствах и герметиках.

Ключевой признак перфторированных соединений (PFAS) – исключительно крепкие связи между атомами углерода и фтора, формирующие их структуру. Эта особенность обеспечивает высокую стойкость к воздействию различных факторов, таких как тепловая энергия, вода или ультрафиолетовое излучение, что позволяет им сохраняться в окружающей среде на протяжении многих лет. За эту выдающуюся стабильность PFAS часто называют «вечные химикаты».

Результаты предыдущих работ продемонстрировали наличие «вечных химикатов» у значительной части населения развитых государств. Кроме того, в их теле обнаруживаются фрагменты микропластика – частиц диаметром менее пяти миллиметров. Такие элементы были найдены в различных тканях и органах: крови, легких, плаценте, головном мозге и желудочно-кишечном тракте.

Известно, что перфторированные соединения и микропластик могут провоцировать хронические воспалительные процессы, негативно влиять на метаболизм и увеличивать вероятность развития заболеваний сердечно-сосудистой системы. Тем не менее, ученые до сих пор не имеют полного представления о механизмах распространения этих веществ в организме, местах их накопления и возможности безопасного выведения из тела. В настоящее время отсутствует универсальный подход для эффективного решения этой задачи.

На выручку пришел давно известный медицинский прием – аферез. Данная техника подразумевает очищение крови с помощью аппарата, который выделяет определенные ее составляющие, устраняет нежелательные элементы и возвращает обработанную кровь обратно пациенту.

Данная процедура разработана для людей с выраженными нарушениями обмена жиров, когда стандартные медикаментозные препараты оказываются неэффективны в снижении концентрации «плохого» холестерина. В процессе афереза кровь пропускается через специальный фильтр, который удаляет из нее липопротеины – структуры, транспортирующие жиры и холестерин к клеткам.

Группа экспертов в области эндокринологии из разных стран во главе со Стефаном Борнштейном (Stefan Bornstein) из Университетской клинической больницы им. Карла Густава Каруса, при Дрезденском техническом университете Германии, поставили перед собой задачу выяснить: если аферез эффективно удаляет липопротеины, существует ли вероятность того, что вместе с ними убираются и другие компоненты, представляющие опасность для здоровья? Борнштейн и его соратники выдвинули гипотезу о том, что загрязняющие вещества используют липопротеины в качестве средства доставки.

Подобная концепция имела под собой научную базу. Установлено, что PFAS (пер- и полифторалкильные вещества) могут взаимодействовать с поверхностью частиц пластика, присутствующих в окружающей среде. Более того, результаты некоторых работ показали взаимодействие этих химических соединений с липопротеинами низкой и высокой плотности.

Сотрудники команды Борнштейна пришли к выводу: если загрязнители окружены оболочкой из жиров и белков плазмы крови, то аппарат для удаления липопротеинов может улавливать их вместе с ними.

Для подтверждения выдвинутого предположения были проведены исследования на нескольких группах больных, которым по медицинским рекомендациям проводился терапевтический плазмаферез. До и после сеанса у участников эксперимента брали образцы крови.

Прежде чем установить, способен ли аферез удалять перфторированные вещества и микрочастицы пластика, Борнштейн с соавторами должны были удостовериться в корректности проведения процедуры и ее эффективности. Для этого они оценили концентрацию веществ, которые плазмаферез неизменно устраняет: липопротеины низкой плотности, С-реактивный белок (маркер воспалительного процесса) и фибриноген – вещество, участвующее в процессе свертывания крови.

После проведения афереза было отмечено существенное уменьшение концентрации всех этих компонентов, что свидетельствовало о нормальной работе аппарата. Затем специалисты определили содержание «вечных химикатов» у пациентов с использованием метода жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (LC-MS/MS) – одного из наиболее точных способов проведения химического анализа.

Анализ образцов крови четырнадцати участников исследования продемонстрировал, что после процедуры концентрация некоторых перфторированных веществ уменьшилась приблизительно на четверть. Более значительный результат был получен в отдельном эксперименте с участием четырех добровольцев: один сеанс привел к снижению уровня определенных «вечных химикатов» почти до половины, а для ряда соединений – более чем на семьдесят процентов.

Приборы выявили наличие перфторированных веществ и в выделяемой жидкости, что свидетельствует о потенциальной возможности удаления части загрязняющих элементов из крови посредством данной методики.

В отношении микропластика картина оказалась неоднозначной. Исследование образцов крови четырех участников эксперимента продемонстрировало уменьшение концентрации мельчайших частиц полиэтилена. Содержание соединений поливинилхлорида снизилось у трех из них. Результаты по остальным типам микропластика были противоречивыми: в пробах одних пациентов наблюдалась декрементация, а у других – увеличение количества.

Исследование крови четырех участников эксперимента показало уменьшение концентрации мельчайших частиц полиэтилена. Содержание соединений поливинилхлорида сократилось у трех из них. При этом результаты по другим видам микропластика были неоднородными: в пробах одних пациентов наблюдалась декрементация, а у других – увеличение количества.

Наиболее существенные изменения зафиксированы у двух человек, которым была проведена дополнительная очистка с использованием аппарата для фиксации молекул. После этой процедуры некоторые виды частиц микропластика в их крови не были обнаружены.

В ходе дальнейшего изучения влияния на клетки надпочечников было выявлено вероятное взаимодействие между воздействием микропластика и нарушением целостности клеточной структуры. В результате взаимодействия с частицами полистирола наблюдался рост числа погибших клеток. При добавлении смеси полистирола, предварительно смешанного со средой для культивирования клеток крови, полученной посредством афереза, степень повреждений уменьшилась.

Это может свидетельствовать о том, что процесс изменения состава плазмы крови влияет на её способность к защите от вредного воздействия определенных веществ. Тем не менее, данный вывод пока нельзя считать окончательным, поскольку исследование проводилось исключительно в лабораторных условиях.

Исследователи акцентировали внимание на необходимости осторожного восприятия полученных результатов. В работе участвовало ограниченное количество людей с различной клинической картиной заболеваний и индивидуальными подходами к проведению афереза.

Особую трудность представляет собой идентификация микропластика, поскольку образцы могут быть легко подвержены загрязнению частицами извне. Более того, на данном этапе ученые не располагают информацией о том, оказывает ли процедура устойчивое воздействие на снижение концентрации загрязняющих веществ во всем организме или же обеспечивает лишь кратковременный эффект за счет уменьшения их количества в крови.

Научная работа опубликована в журнале Genomic Press.