Автор: Приянджана Праманик, магистр наук 8 октября 2025 г.
Проверено Лорен Хардакер
Новое исследование показало, что у детей, проживающих в районах, где образуются электронные отходы, риск развития гипертонии в четыре раза выше, поскольку токсичные металлы и летучие органические соединения изменяют метаболические процессы в кишечнике и нарушают регуляцию артериального давления.
В недавней статье в Environment Health исследователи изучили, как воздействие тяжелых металлов и летучих органических соединений (ЛОС), образующихся при переработке электронных отходов, влияет на кровяное давление детей.
Они обнаружили, что у детей, живущих в районах, где есть электронные отходы, повышен уровень летучих органических соединений и металлов (лоидов), а вероятность развития гипертонии у них примерно в четыре раза выше (12,7 % по сравнению с 3,1 % в среднем по стране). Это подчёркивает риски, связанные с воздействием электронных отходов в детском возрасте.
Предыстория
Глобальный рост объёмов электронных отходов привёл к повсеместному загрязнению окружающей среды и увеличению рисков для здоровья, особенно в регионах переработки, где в процессе демонтажа и сжигания выделяются токсичные вещества.
Гипертония остаётся основным модифицируемым фактором риска развития сердечно-сосудистых и цереброваскулярных заболеваний, однако традиционные факторы не могут в полной мере объяснить рост её распространённости. Исследования показали, что у людей, живущих рядом с местами сбора электронных отходов, чаще встречается гипертония, в том числе у детей, у которых повышение артериального давления в раннем возрасте может увеличить риск развития сердечно-сосудистых заболеваний на протяжении всей жизни.
ЛОС и металлы (loid) являются основными загрязнителями при переработке электронных отходов и, как известно, наносят вред сердечно-сосудистой системе. Их совместное воздействие может взаимодействовать через общие пути окислительного стресса или химические реакции, усиливая токсичность.
Однако предыдущие исследования часто фокусировались на нескольких загрязняющих веществах и не давали представления о том, как комплексное воздействие влияет на артериальное давление у детей. Более того, биологические механизмы, лежащие в основе этих эффектов, изучены плохо из-за ограниченного набора традиционных биомаркеров. Достижения в области метаболомики позволяют комплексно оценивать нарушения обмена веществ, вызванные воздействием окружающей среды.
Об исследовании
Это исследование, в котором метаболомика мочи была объединена с машинным обучением, было направлено на то, чтобы выяснить, как совместное воздействие летучих органических соединений и металлов (лоидов) влияет на артериальное давление у детей, а также разработать прогностическую модель для выявления лиц, подверженных риску развития гипертонии.
Исследование было проведено в октябре 2022 года с участием 426 детей, проживающих в районе переработки электронных отходов в Китае и не страдающих гипертонией. Исследователи взяли у детей образцы мочи натощак и измерили их артериальное давление. Демографические данные и сведения о состоянии здоровья детей были получены с помощью анкет.
Образцы мочи были проанализированы на наличие 18 металлов (и металлоидов), включая свинец, никель, кадмий и мышьяк, с помощью масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС), а также на наличие 15 метаболитов летучих органических соединений (ЛВСО) (таких как производные бензола и стирола) с помощью сверхвысокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (СВЭЖХ-МС/МС). Строгий контроль качества обеспечил точность измерений.
С помощью масс-спектрометрии высокого разрешения была проведена нецелевая метаболомика мочи для определения профиля более 180 метаболитов. Данные были обработаны и аннотированы с помощью специализированного программного обеспечения для выявления метаболических изменений, связанных с воздействием.
Артериальное давление измерялось с помощью автоматического тонометра в соответствии со стандартными педиатрическими рекомендациями. Гипертония определяется как состояние, при котором показатели соответствуют 95-му процентилю для данного роста, возраста и пола или превышают его.
Статистический анализ включал множественную линейную регрессию и анализ главных компонент для оценки взаимосвязи между воздействием и артериальным давлением. Для выявления ключевых метаболических предикторов и классификации детей с потенциальным риском развития гипертонии с точностью до 83 % были применены полногеномные исследования ассоциаций (MWAS) и алгоритмы машинного обучения.
Ключевые выводы
Несмотря на снижение уровня большинства загрязняющих веществ по сравнению с предыдущими данными по региону, где образуются электронные отходы, концентрация некоторых летучих органических соединений оставалась высокой, а средние концентрации некоторых из них превышали показатели у детей из других регионов Китая. При этом уровень таких металлов (лоидов), как рубидий, стронций и мышьяк, был выше, чем у детей или работников из других стран.
Распространённость гипертонии составила 12,7 %, что значительно выше, чем в среднем по стране. Это говорит о сохраняющихся рисках для здоровья. Статистический анализ выявил значимую связь между определёнными факторами и артериальным давлением. Например, содержание кобальта и галлия в моче положительно коррелировало с систолическим артериальным давлением, а селена и олова — с диастолическим.
Анализ главных компонент показал, что смесь из трёх метаболитов в значительной степени связана с повышением систолического и диастолического артериального давления, что указывает на ключевую роль летучих органических соединений.
Метаболомический анализ показал изменения в метаболизме аминокислот, жирных кислот и стероидов, в том числе таких метаболитов, как L-глутамин, креатин и N-фенилацетил-L-глутамин (PAGln). Примечательно, что более высокий уровень PAGln был обратно пропорционален артериальному давлению, что указывает на возможные механизмы метаболической регуляции при гипертонии, вызванной загрязнением окружающей среды. Исследование также выявило пироглутаминовую кислоту как ещё один метаболит, связанный с изменениями артериального давления, что указывает на то, что метаболизм микробиоты кишечника и цикл γ-глутамила могут играть ключевую роль в этих процессах.
Выводы
Это исследование предоставляет новые доказательства того, что воздействие летучих органических соединений и металлов (лоидов) приводит к повышению артериального давления у детей, что согласуется с результатами исследований, проведённых среди взрослых. С точки зрения механизма действия, такие загрязняющие вещества, как бензол и стирол, могут повышать артериальное давление из-за окислительного стресса, эндотелиальной дисфункции и нейроэндокринного дисбаланса. Полученные данные также свидетельствуют о том, что нарушение метаболизма микробиоты кишечника и цикла γ-глутамила может лежать в основе гипертонии, вызванной загрязняющими веществами.
Результаты также выявили новые связи между второстепенными элементами, такими как олово и галлий, и артериальным давлением у детей, что подчёркивает комплексную токсичность смесей загрязняющих веществ.
К сильным сторонам исследования можно отнести комплексную оценку воздействия, интеграцию метаболомики и моделирование смесей, которые проясняют потенциальные пути связи между загрязнителями окружающей среды и риском сердечно-сосудистых заболеваний. Однако перекрёстный дизайн исследования не позволяет делать выводы о причинно-следственных связях, а отсутствие подробных данных об источниках воздействия ограничивает возможность обобщения результатов.
В заключение отметим, что дети, проживающие в районах, где перерабатываются электронные отходы, по-прежнему подвергаются воздействию вредных уровней микроволн и металлов (лоидов), которые могут способствовать развитию гипертонии. Для подтверждения причинно-следственной связи и разработки целевых мер по снижению воздействия, особенно при переработке электронных отходов и пластика, необходимы дальнейшие лонгитюдные и механистические исследования.
Ссылка на журнал:
- Ли, М., Чен, Т., Лю, Ю., Сян, М., Куанг, Х., Ю, Ю. (2025). Исследование влияния электронных отходов на артериальное давление у детей: анализ метаболомики и прогнозирование рисков. Окружающая среда и здоровье. DOI: 10.1021/envhealth.5c00189. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/envhealth.5c00189
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся