Учёные разработали модель для прогнозирования эндокринных нарушений у нерп, вызываемых загрязнителями окружающей среды

Исследователи оценили способность бисфенолов и гидроксилированных полихлорированных бифенилов активировать подтипы α и β рецептора эстрогена (bsERα и bsERβ) у байкальской нерпы (Pusa sibirica) с помощью экспериментов in vitro и компьютерного моделирования (in silico).

На основе результатов компьютерного моделирования и структурных свойств загрязнителей в качестве объясняющих переменных, а также данных экспериментов in vitro в качестве целевых переменных, была успешно разработана модель количественного соотношения «структура–активность» (QSAR) для обоих bsER.

Эксперименты in vitro показали, что большинство БФ и ОН-ПХБ проявляют эстрогеноподобную активность в отношении каждого подтипа bsER. Среди протестированных БФ самую сильную активность показал бисфенол AF. Аналогично, 4′-ОН-СВ50 и 4′-ОН-СВ30 продемонстрировали самую сильную активность среди протестированных ОН-ПХБ в отношении bsERα и bsERβ соответственно.

Для дальнейшего изучения механизма связывания этих загрязнителей с bsER были проведены компьютерные докинговые симуляции.

Используя результаты этих симуляций и структурные свойства (молекулярные дескрипторы) загрязнителей в качестве объясняющих переменных, а данные in vitro — в качестве целевых, были разработаны QSAR-модели для обоих подтипов bsER. Работа опубликована в журнале Ecotoxicology and Environmental Safety.

Эти модели точно предсказали активационный потенциал каждого загрязнителя в экспериментах in vitro, с высокой точностью отличая соединения, которые активируют рецепторы bsERα и bsERβ, от тех, которые не активируют. Из QSAR-модели исследователям также удалось извлечь важные факторы, влияющие на активационный потенциал загрязнителей.

Кроме того, им удалось построить QSAR-модель, предсказывающую активационный потенциал рецепторов эстрогена мыши, используя тот же метод, что демонстрирует применимость этого подхода независимо от видовой специфичности ответа.