Enhanced Procoagulant Activity by Butylparaben in Human RBCs

Abstract

Parabens are widely used as preservatives in commonly used products and are exposed to users orally or dermally. Once absorbed into the body, parabens circulate systemically through the bloodstream. I investigated the potential effects of parabens on the promotion of thrombin production in red blood cells (RBCs), the main cellular component of blood. I tested the effects of methylparaben (MeP), ethylparaben (EtP), propylparaben (PrP), butylparaben (BuP) and p-hydroxybenzoic acid on freshly isolated human RBCs. The results showed that exposure to BuP significantly increased phosphatidylserine (PS) externalization to the RBC outer membrane. I also observed morphological changes in BuP-treated RBCs by electron microscopy. In addition, BuP-exposed RBCs showed increased thrombin production and adhesion to blood vessel endothelial cells. Mechanism studies revealed that PS externalization by BuP is mediated by increasing intracellular Ca2+ levels in RBCs. PS exposure and thrombin production were found to be more susceptible to high shear stress, which mimics blood turbulence under pathological conditions. Furthermore, PS externalization was further increased when mixed with propylparaben. Collectively, This study observed that BuP induced morphological and functional changes in RBCs, suggesting that BuP may contribute to thrombotic risk through procoagulant activity of RBCs.|파라벤류는 일반적으로 사용되는 제품의 방부제로 널리 사용되며 경구 또는 경피를 통해 사용자에게 노출된다. 파라벤은 체내에 흡수되면 전신순환을 하며 혈액의 적혈구에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구는 혈액의 주요 세포 구성 요소인 적혈구의 혈전 생성 촉진에 대한 파라벤의 잠재적 영향을 조사했다. 본 연구는 매 실험마다 새롭게 분리된 인간 적혈구에 대해 메틸파라벤, 에틸파라벤, 프로필파라벤, 부틸파라벤 및 p-히드록시벤조산의 영향을 확인했다. 그 결과, 부틸파라벤에 노출되면 적혈구 외막으로의 포스파티딜세린(PS) 노출이 유의미하게 증가하는 것으로 나타났다. 또한 전자 현미경으로 부틸파라벤에 노출된 적혈구의 형태학적 변화를 관찰했으며, 부틸파라벤에 노출된 적혈구는 혈전 생성과 혈관 내피세포에 대한 부착력이 증가했다. 이후 진행한 메커니즘 연구에 따르면, 부틸파라벤에 의한 PS노출은 적혈구의 세포 내 칼슘농도를 증가시킴으로써 매개되는 것으로 나타났다. PS 노출과 혈전 생성은 병리학적인 조건에서 혈액 난류를 모방하는 높은 전단응력에서 더 취약했다. 또한 부틸파라벤을 프로필파라벤과 혼합하여 사용하였을 때, 적혈구 외막으로 PS노출이 부틸파라벤 단독 노출보다 더욱 증가했다. 종합적으로, 본 연구는 부틸파라벤이 적혈구의 형태학적 및 기능적 변화를 유도하는 것을 확인했으며, 이는 부틸파라벤이 적혈구의 응고 작용촉진을 통해 혈전 위험에 기여할 수 있음을 시사한다.