Излагането на баща на микропластмаси променя метаболитното здраве на потомството

Излагането на баща на микропластмаси променя метаболитното здраве на потомството

Проучване, проведено от биомедицински учени от Калифорнийския университет, Ривърсайд, показа за първи път, че излагането на баща на микропластмаса (MP) може да предизвика метаболитни нарушения в неговото потомство. Изследване, използващо модели на мишки, разкрива неизвестен досега път, чрез който замърсителите на околната среда влияят върху здравето на бъдещите поколения.

Докато депутатите вече са открити в човешките репродуктивни системи, се казва в проучването, публикувано вВестник на ендокринното обществое първият, който запълни празнината между излагането на баща на MP и дългосрочното здраве на следващото поколение („потомството F1“).

MP са малки пластмасови частици (под 5 милиметра), които се образуват при разлагането на потребителски стоки и промишлени отпадъци. Метаболитните нарушения се отнасят до набор от състояния – включително повишено кръвно налягане, висока кръвна захар и излишни телесни мазнини – които повишават риска от сърдечни заболявания и диабет.

За да предизвикат метаболитни нарушения в потомството от F1, изследователите ги хранят с диета с високо съдържание на мазнини. Този подход помага да се разкрият ефектите от излагането на бащата, които могат да останат леки или скрити при нормални хранителни условия. Диетата с високо съдържание на мазнини имитира обичайните нездравословни хранителни навици като западната диета и увеличава метаболитните рискове. Тъй като самите бащи са били хранени редовно, затлъстяването, наблюдавано при потомството F1, е свързано с храненето.

Изследователският екип установи, че женските потомци на мъжки мишки, изложени на MPs, са значително по-податливи на метаболитни нарушения, отколкото потомците на неизложени бащи, въпреки че всички потомци са получавали една и съща диета с високо съдържание на мазнини.

Точните причини за този специфичен за пола ефект все още не са ясни. В нашето проучване женското потомство развива диабетни фенотипове. Наблюдавахме повишена регулация на провъзпалителни и продиабетни гени в техния черен дроб - гени, които преди са били свързвани с диабета. Тези промени не са наблюдавани при мъжкото потомство.

Changcheng Zhou, професор по биомедицински науки в UCR School of Medicine и водещ автор на изследването

Изследователският екип установи, че въпреки че мъжките потомци не развиват диабет, те показват леко, но значително намаляване на мастната маса. Женското потомство показва намалена мускулна маса и увеличен диабет.

За да разберат как белегът се предава, изследователите използваха специална технология за секвениране, наречена PANDORA-seq, разработена в UCR. Те откриха, че експозицията на MP променя „товара“ на спермата, засягайки малки молекули, които регулират как гените се включват и изключват.

По-специално, експозицията на МП значително променя профила на малка РНК на спермата, включително малки РНК, получени от тРНК (tsRNA) и малки РНК, получени от рРНК (rsRNA) – видове малки некодиращи РНК. За разлика от ДНК, която осигурява „плана“ за живота, тези РНК молекули могат да действат като „димерни превключватели“ за гените, контролирайки колко или колко малко генът се експресира по време на развитието.

„Доколкото ни е известно, нашето проучване е първото, което показва, че излагането на бащата на микропластмаса може да повлияе на малките некодиращи РНК профили на спермата и да причини метаболитни нарушения в потомството“, каза Джоу.

Джоу подчерта, че проучването предполага, че ефектите от пластмасовото замърсяване не са ограничени до тези, които са изложени на въздействието му; Може да остави биологично впечатление, което предразполага децата към хронични заболявания.

„Нашето откритие отваря нови граници в здравето на околната среда и измества фокуса върху това как средата на двамата родители допринася за здравето на техните деца“, каза той. „Тези констатации от изследване с мишки вероятно имат отражение върху хората. Мъжете, които планират да имат деца, трябва да обмислят намаляване на излагането си на замърсители като микропластмаси, за да защитят както своето здраве, така и това на бъдещите си деца.“

Изследователският екип се надява, че констатациите ще насочат бъдещите изследвания за това как MPs и дори по-малките нанопластики влияят върху човешкото развитие.

"Нашите бъдещи проучвания вероятно ще проучат дали експозицията на майката крие подобни рискове и как тези метаболитни промени могат да бъдат смекчени", каза Джоу.

Zhou се присъединиха към проучването от Seung Hyun Park, Jianfei Pan, Ting-An Lin, Sijie Tang и Sihem Cheloufi от UCR; Xudong Zhang и Qi Chen от Медицинския факултет на Университета на Юта; и Тонг Джоу в Университета на Невада, Медицинско училище в Рино.

Проучването е подкрепено отчасти от грантове от Националните институти по здравеопазване.

източници: