Bisphenol A and phthalate endocrine disruption of parental and social behaviors

Abstract

Perinatal exposure to endocrine disrupting chemicals (EDCs) can induce promiscuous neurobehavioral disturbances. Bisphenol A and phthalates are two widely prevalent and persistent EDCs reported to lead to such effects. Parental and social behaviors are especially vulnerable to endocrine disruption, as these traits are programmed by the organizational-activational effects of testosterone and estrogen. Exposure to BPA and other EDCs disrupts normal maternal care provided by rodents and non-human primates, such as nursing, time she spends hunched over and in the nest, and grooming her pups. Paternal care may also be affected by BPA. No long-term study has linked perinatal exposure to BPA or other EDC and later parental behavioral deficits in humans. The fact that the same brain regions and neural hormone substrates govern parental behaviors in animal models and humans suggests that this suite of behaviors may also be vulnerable in the latter. Social behaviors, such as communication, mate choice, pair bonding, social inquisitiveness and recognition, play behavior, social grooming, copulation, and aggression, are compromised in animal models exposed to BPA, phthalates, and other EDCs. Early contact to these chemicals is also correlated with maladaptive social behaviors in children. These behavioral disturbances may originate by altering the fetal or adult gonadal production of testosterone or estrogen, expression of ESR1, ESR2, and AR in the brain regions governing these behaviors, neuropeptide/protein hormone (oxytocin, vasopressin, and prolactin) and their cognate neural receptors, and/or through epimutations. Robust evidence exists for all of these EDC-induced changes. Concern also exists for transgenerational persistence of such neurobehavioral disruptions. In sum, evidence for social and parental deficits induced by BPA, phthalates, and related chemicals is strongly mounting, and such effects may ultimately compromise the overall social fitness of populations to come.

Association of Bisphenol A exposure and Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder in a national sample of U.S. children

“…Still, despite our wide confidence intervals, these findings show a trend towards sexspecific effects of BPA, with an increased vulnerability in BPA-exposed boys. Future studies should explore if BPA impacts girls and boys differently at various stages of development, as has been suggested by several researchers (Mustieles et al, 2015;Roen et al, 2015;Rosenfeld, 2015).…”

The Neuroendocrine and Neurodevelopmental Effects of Endocrine Disrupting Chemicals

“…48 Davranışlardaki sorunlar, toplum davranışlarına adaptasyonun azalmasına ve kişiden beklenen davranış kalıplarına yanıt vermenin engellenmesine neden olabilmektedir. 16 Bu tip sosyal davranış kalıpları arasında; sosyal iletişim, arkadaşlarla iletişim, sosyal merak, oyun davranışı, sosyal bakım, çiftleşme ve saldırganlık gibi aynı türün farklı üyeleri arasında bir farklılık gösterebi-lecek kalıplar bulunmaktadır.…”

“…16 Bu tip sosyal davranış kalıpları arasında; sosyal iletişim, arkadaşlarla iletişim, sosyal merak, oyun davranışı, sosyal bakım, çiftleşme ve saldırganlık gibi aynı türün farklı üyeleri arasında bir farklılık gösterebi-lecek kalıplar bulunmaktadır. 48 BPA'ya, ftalatlara ve diğer EBK'lere yaşamın erken dönemlerinde maruz kalmak epimutasyonlara ve takiben nöro-davranışsal bozukluklara yol açabilmektedir. Bu tip mutasyonlar, DNA metilasyonundaki değişiklikler, histon proteinlerinin asetilasyonu ve metilasyonundaki değişiklikler, kodlamayan RNA'lardaki değişiklikler, imprinting veya kromatinin tekrar düzenlenmesi gibi farklı mekanizmalarla gerçekle-şebilmektedir.…”

“…Çeşitli hayvan modelleri ile yapılan çalışmalarda; BPA, ftalat ve diğer EBK'lerin beyin dâhil olmak üzere çeşitli dokularda DNA metilasyonu ve buna karşılık gelen gen ekspresyonu deği-şikliklerine neden olabileceğini belirlemiştir. [48][49][50] Wang ve ark.nın yaptığı çalışmada, erken ergenlik döneminde (PND 28-42) DEHP maruziyetinin hayvanın sosyal açıdan gelişimini bozabileceğine dair veriler elde edilmiştir. Erken ergenlik çağında DEHP maruziyeti (50 mg/kg/gün) dişi farelerin sosyal oyunlarda harcadığı süreyi %24-25 oranında azaltmıştır (p<0,05).…”

“…Bununla birlikte paternal bakımda bozulma, birkaç nesil boyunca devam eden dramatik epigenetik ve fenotipik sonuçlara neden olabilmektedir. 48,57 Maternal bakımdaki değişik-likler hipotalamusta medyal preoptik bölgedeki [medial preoptic area (MPOA)] ER-α ekspresyonu ile ilişkilidir ve bu değişim jenerasyonlar arası aktarılmaktadır. Champagne ve ark.nın yaptığı bir çalışmada, doğumun ilk haftasında anne bakımı-nın daha iyi olduğu, dişilerin MPOA'daki ER-α ekspresyonunun arttığı gösterilmiştir.…”