Voor het eerst is in een studie aangetoond dat ‘voor altijd-chemicaliën’ in verband worden gebracht met een slechte slaap bij jonge volwassenen. Hoge niveaus van vier soorten PFAS lieten effecten op de slaap zien, en gerelateerde genen werden voor het eerst geïdentificeerd, volgens onderzoek van de Keck School of Medicine van USC.
Onderzoek uitgevoerd door de Keck School of Medicine van USC heeft aangetoond dat de aanwezigheid van “voor altijd-chemicaliën” in het bloed verband houdt met verstoringen in slaap, een fundamenteel element van gezondheid. In de eerste studie die deze relatie onderzoekt bij jonge volwassenen, bleek dat deelnemers met hogere niveaus van vier specifieke soorten per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS) in hun bloed slechter sliepen. De wetenschappers zijn de eersten die de onderliggende moleculaire mechanismen onderzoeken en genen identificeren die betrokken zijn bij de natuurlijke afweer van het lichaam en een hormoon dat de slaap reguleert.
PFAS komt het lichaam binnen via contact met consumentenproducten en wordt zelfs opgenomen via voedsel en water. Ze breken moeilijk af en kunnen tientallen jaren in het milieu blijven bestaan. De overgrote meerderheid van de Amerikanen heeft detecteerbare niveaus van PFAS in hun bloed.
In de afgelopen jaren zijn ‘voor altijd-chemicaliën’ in verband gebracht met gezondheidsproblemen zoals kanker en neurologische aandoeningen, evenals hormonale en immuunstoornissen. De studie, gesteund door het National Institutes of Health (NIH) en gepubliceerd in het tijdschrift Environmental Advances, is een van de weinige onderzoeken naar PFAS en slaap.
“Het lichaam heeft elke dag slaap nodig. Als PFAS je slaap verstoort, kan dat een meer directe invloed op je hebben dan andere chronische gezondheidsproblemen,” zegt hoofd- en corresponderende auteur Shiwen (Sherlock) Li, PhD, een postdoctoraal onderzoeker aan de afdeling Bevolkings- en Volksgezondheidswetenschappen van de Keck School of Medicine. “Op de lange termijn is een slechte slaap in verband gebracht met neurologische en gedragsproblemen, type 2 diabetes en de ziekte van Alzheimer.”
Naast het bieden van inzicht in hoe PFAS de slaap beïnvloeden, kan de studie bijdragen aan het bewijsmateriaal dat pleit voor strengere regulering van deze chemicaliën.
“Slaapkwaliteit is een probleem dat bijna iedereen aangaat, dus de impact van PFAS op slaap kan beleidsimplicaties hebben”, aldus Li.
Identificatie van PFAS die mogelijk schadelijk zijn voor een goede slaap
De onderzoekers verzamelden bloedmonsters en informatie over de slaap van 144 deelnemers, in de leeftijd van 19 tot 24 jaar, die deel uitmaakten van de USC Children’s Health Study. Er werden twee sets metingen verricht met enkele jaren ertussen, waarbij ongeveer de helft van de deelnemers aan beide metingen meewerkte.
Van de zeven onderzochte soorten PFAS werden er vier significant in verband gebracht met minder slaap of een slechtere slaapkwaliteit: PFDA, PFHxS, PFOA en PFOS.
Bij de eerste drie van deze PFAS sliepen jonge volwassenen met bloedniveaus in het hoogste derde deel gemiddeld ongeveer 80 minuten per nacht minder dan degenen in het laagste derde deel. Hoge gecombineerde niveaus van PFAS correleerden ook met kortere slaap. Hoge bloedconcentraties van PFOS werden significant in verband gebracht met zelfgerapporteerde problemen zoals moeilijk in slaap vallen, wakker blijven, wakker worden of vermoeidheid tijdens de dag.
Alle vier de ‘voor altijd-chemicaliën’ — die sommige van deze in verband worden gebracht met kanker en neurologische aandoeningen zoals ADHD en de ziekte van Alzheimer — worden beschouwd als “legacy PFAS”. Hoewel ze vanaf de jaren 1950 tot het begin van de 21e eeuw veel werden gebruikt, zijn ze grotendeels vervangen door vergelijkbare stoffen waarvan de veiligheid nog niet duidelijk is.
Biologische aanwijzingen voor PFAS en slaapverstoringen
Het team analyseerde de vier soorten PFAS met behulp van toxicologische databases die onderzoek verzamelen over de verbinding tussen chemicaliën, ziekten en veranderingen in genexpressie. Omdat er geen eerder onderzoek was naar PFAS, slaap en genexpressie, keken ze naar de overlap tussen genen die beïnvloed worden door de vier PFAS en genen die gerelateerd zijn aan slaapstoornissen.
Ze analyseerden vervolgens een panel van eiwitten in de bloedmonsters van de deelnemers. Uit meer dan 600 kandidaatgenen bleken er zeven, geactiveerd door PFAS, van invloed te zijn op slaap.
Een belangrijke factor was een immuungerelateerd gen genaamd HSD11B1, dat helpt bij de productie van het hormoon cortisol, dat een belangrijke rol speelt in het reguleren van het slaap-waakritme.
Als de productie van het eiwit dat door HSD11B1 gecodeerd wordt, verstoord is, kunnen de cortisolniveaus ook verstoord raken, wat slaap beïnvloedt,” aldus Li.
Een ander gen dat betrokken lijkt te zijn bij de invloed van PFAS op slaap is cathepsine B, dat verband houdt met cognitieve functie en geheugen. Het resulterende enzym is een voorloper van amyloïde bèta-eiwitten, die worden aangetroffen in plaques in de hersenen van Alzheimerpatiënten.
PFDA, PFHxS, PFOA en PFOS zijn allemaal per- en polyfluoralkylstoffen (PFAS) die in veel industriële en consumentenproducten worden gebruikt. Hier zijn enkele van de belangrijkste bronnen van elk van deze stoffen:
1. PFDA (Perfluordecaanzuur)
- Bronnen:
- Waterafstotende en vuilafstotende coatings op textiel, zoals tapijten en kleding.
- Papier en verpakkingsmaterialen voor voedselverpakkingen die water- en vetbestendigheid vereisen.
- Antiaanbaklagen in kookgerei (zoals sommige soorten Teflon-coatings).
- Industrieel gebruik in de productie van fluoropolymeren en coatings.
2. PFHxS (Perfluorhexaanzuursulfonzuur)
- Bronnen:
- Brandblusschuimen (AFFF, aqueous film-forming foam), gebruikt bij het bestrijden van branden met vloeibare brandstoffen, zoals op luchthavens en in de petrochemische industrie.
- Water- en vlekafstotende coatings voor textiel en tapijten.
- Elektronica-industrie, waar het gebruikt wordt als oppervlakte-actieve stof.
- Sommige industriële processen die fluorchemische stoffen gebruiken.
3. PFOA (Perfluoroctaanzuur)
- Bronnen:
- Antiaanbaklagen op kookgerei (zoals Teflon).
- Waterafstotende en vlekbestendige coatings op textiel, tapijten en leer.
- Voedselverpakkingen die bestand zijn tegen olie en water, zoals pizzadozen en popcornzakken voor magnetrons.
- Industrieel gebruik in de productie van fluorpolymeren (zoals PTFE).
4. PFOS (Perfluoroctaansulfonzuur)
- Bronnen:
- Brandblusschuimen (AFFF) voor olie- en gasbranden.
- Textiel en tapijten met water- en vuilafstotende coatings.
- Papier en verpakkingsmaterialen voor voedselverpakkingen.
- Schoonmaakmiddelen en polijstmiddelen in bepaalde industriële toepassingen.
- Elektroplating-industrie voor oppervlaktecoatings van metalen.
Deze PFAS zijn in veel landen grotendeels uitgefaseerd of verboden, maar ze worden nog steeds in het milieu aangetroffen vanwege hun langdurige aanwezigheid in producten en hun weerstand tegen afbraak.