Isa kokkupuude mikroplastiga muudab järglaste metaboolset tervist

Isa kokkupuude mikroplastiga muudab järglaste metaboolset tervist

California Riverside'i ülikooli biomeditsiini teadlaste läbiviidud uuring näitas esimest korda, et isa kokkupuude mikroplastiga (MP-dega) võib vallandada tema järglastel ainevahetushäireid. Hiiremudelite abil tehtud uuringud paljastavad varem tundmatu tee, mille kaudu keskkonnasaasteained mõjutavad tulevaste põlvkondade tervist.

Kuigi inimese reproduktiivsüsteemides on MP-sid juba tuvastatud, öeldakse ajakirjas avaldatud uuringusEndokriinsüsteemi ajakirion esimene, kes kaotab lõhe isapoolse parlamendiliikmetega kokkupuute ja järgmise põlvkonna ("F1 järglaste") pikaajalise tervise vahel.

MP-d on väikesed plastosakesed (alla 5 millimeetri), mis tekivad tarbekaupade ja tööstusjäätmete lagunemisel. Ainevahetushäired viitavad mitmesugustele seisunditele – sealhulgas kõrgenenud vererõhk, kõrge veresuhkur ja liigne keharasv –, mis suurendavad südamehaiguste ja diabeedi riski.

F1 järglastel metaboolsete häirete esilekutsumiseks andsid teadlased neile rasvarikka dieedi. See lähenemisviis aitab paljastada isa kokkupuute mõju, mis võib tavalistes toitumistingimustes jääda kergeks või varjatuks. Kõrge rasvasisaldusega dieet jäljendab levinud ebatervislikke toitumisharjumusi, nagu lääne dieet, ja suurendab metaboolseid riske. Kuna isasid endid toideti regulaarselt, on F1 järglaste rasvumine seotud toitumisega.

Uurimisrühm leidis, et MP-dega kokkupuutunud isaste hiirte emased järglased olid ainevahetushäiretele oluliselt vastuvõtlikumad kui eksponeerimata isade järglased, kuigi kõik järglased said sama rasvarikast dieeti.

Selle soospetsiifilise mõju täpsed põhjused on endiselt ebaselged. Meie uuringus tekkisid emastel järglastel diabeetilised fenotüübid. Me täheldasime nende maksas põletikueelsete ja diabeetiliste geenide ülesreguleerimist - geene, mida on varem seostatud diabeediga. Isaste järglaste puhul neid muutusi ei täheldatud.

Changcheng Zhou, UCR meditsiinikooli biomeditsiiniteaduste professor ja uuringu juhtiv autor

Uurimisrühm leidis, et kuigi isastel järglastel ei arenenud diabeeti, ilmnes neil siiski kerge, kuid oluline rasvamassi vähenemine. Emastel järglastel vähenes lihasmass ja suurenes diabeet.

Selle tunnuse edasiandmise mõistmiseks kasutasid teadlased UCR-is välja töötatud spetsiaalset järjestustehnoloogiat PANDORA-seq. Nad leidsid, et MP kokkupuude muudab sperma "lasti", mõjutades väikeseid molekule, mis reguleerivad geenide sisse- ja väljalülitamist.

Eelkõige muutis MP kokkupuude oluliselt sperma väikese RNA profiili, sealhulgas tRNA-st pärinevad väikesed RNA-d (tsRNA-d) ja rRNA-st pärinevad väikesed RNA-d (rsRNA-d) - väikeste mittekodeerivate RNA-de tüübid. Erinevalt DNA-st, mis annab eluks "plaani", võivad need RNA molekulid toimida geenide "hämardajate lülititena", mis kontrollivad, kui palju või kui vähe geeni arengu ajal ekspresseeritakse.

"Meile teadaolevalt on meie uuring esimene, mis näitab, et isa kokkupuude mikroplastiga võib mõjutada sperma väikeseid mittekodeerivaid RNA profiile ja põhjustada järglastel ainevahetushäireid," ütles Zhou.

Zhou rõhutas, et uuring viitab sellele, et plastireostuse tagajärjed ei piirdu nendega, kes sellega kokku puutuvad; See võib jätta bioloogilise mulje, mis soodustab lastel kroonilisi haigusi.

"Meie avastus avab keskkonnatervises uued piirid ja keskendub sellele, kuidas mõlema vanema keskkond aitab kaasa nende laste tervisele," ütles ta. "Need hiirte uuringu tulemused avaldavad tõenäoliselt mõju inimestele. Lapsi planeerivad mehed peaksid kaaluma oma kokkupuute vähendamist saasteainetega, nagu mikroplast, et kaitsta nii oma kui ka tulevaste laste tervist."

Uurimisrühm loodab, et leiud suunavad tulevasi uuringuid selle kohta, kuidas MP-d ja isegi väiksemad nanoplastid mõjutavad inimarengut.

"Meie tulevased uuringud uurivad tõenäoliselt, kas ema kokkupuude kujutab endast sarnaseid riske ja kuidas neid metaboolseid muutusi leevendada, " ütles Zhou.

Zhouga liitusid uuringus Seung Hyun Park, Jianfei Pan, Ting-An Lin, Sijie Tang ja Sihem Cheloufi UCR-ist; Xudong Zhang ja Qi Chen Utah' ülikooli meditsiinikoolis; ja Tong Zhou Nevada ülikoolis, Reno meditsiinikoolis.

Uuringut toetasid osaliselt riiklike tervishoiuinstituutide stipendiumid.

Allikad: