Izloženost oca mikroplastici mijenja metaboličko zdravlje potomaka

Izloženost oca mikroplastici mijenja metaboličko zdravlje potomaka

Studija koju su proveli biomedicinski znanstvenici sa Kalifornijskog sveučilišta u Riversideu po prvi je put pokazala da očevo izlaganje mikroplastici (MP) može izazvati metaboličke poremećaje kod njegovog potomstva. Istraživanje na modelima miševa otkriva dosad nepoznati put kojim zagađivači okoliša utječu na zdravlje budućih generacija.

Dok su MP već otkriveni u ljudskim reproduktivnim sustavima, kaže studija objavljena uJournal of the Endocrine Societyje prvi koji je smanjio jaz između očeve izloženosti MP-u i dugoročnog zdravlja sljedeće generacije ("F1 potomci").

MP su sićušne plastične čestice (manje od 5 milimetara) koje nastaju razgradnjom robe široke potrošnje i industrijskog otpada. Metabolički poremećaji odnose se na niz stanja – uključujući povišeni krvni tlak, visoku razinu šećera u krvi i višak tjelesne masnoće – koja povećavaju rizik od bolesti srca i dijabetesa.

Kako bi izazvali metaboličke poremećaje kod F1 potomaka, istraživači su ih hranili hranom bogatom mastima. Ovaj pristup pomaže u otkrivanju učinaka očeve izloženosti koji mogu ostati blagi ili skriveni u normalnim prehrambenim uvjetima. Dijeta bogata mastima oponaša uobičajene nezdrave prehrambene navike poput zapadnjačke prehrane i povećava metaboličke rizike. Budući da su sami očevi bili redovito hranjeni, pretilost uočena kod F1 potomaka povezana je s prehranom.

Istraživački tim otkrio je da su ženski potomci mužjaka miševa izloženi MP-u bili znatno osjetljiviji na metaboličke poremećaje nego potomci neizloženih očeva, iako su svi potomci dobivali istu prehranu s visokim udjelom masti.

Točni razlozi za ovaj učinak specifičan za spol još uvijek nisu jasni. U našem istraživanju, ženski potomci razvili su dijabetičke fenotipove. Promatrali smo pojačanu regulaciju proupalnih i prodijabetičkih gena u njihovoj jetri - gena koji su prethodno bili povezani s dijabetesom. Ove promjene nisu primijećene kod muškog potomstva.”

Changcheng Zhou, profesor biomedicinskih znanosti na UCR School of Medicine i glavni autor studije

Istraživački tim otkrio je da, iako muški potomci nisu razvili dijabetes, oni su pokazali blago, ali značajno smanjenje masne mase. Žensko potomstvo pokazalo je smanjenu mišićnu masu i povećan dijabetes.

Kako bi razumjeli kako se osobina prenosila, istraživači su koristili posebnu tehnologiju sekvenciranja nazvanu PANDORA-seq, razvijenu na UCR-u. Otkrili su da izloženost MP-u mijenja "teret" sperme, utječući na male molekule koje reguliraju način na koji se geni uključuju i isključuju.

Posebno je izloženost MP-u značajno promijenila profil male RNA sperme, uključujući male RNA izvedene iz tRNA (tsRNA) i male RNA izvedene iz rRNA (rsRNA) – vrste malih nekodirajućih RNA. Za razliku od DNK, koja daje "nacrt" za život, ove molekule RNK mogu djelovati kao "dimer sklopke" za gene, kontrolirajući koliko ili koliko malo se gen izražava tijekom razvoja.

"Koliko znamo, naša je studija prva koja je pokazala da izloženost oca mikroplastici može utjecati na male nekodirajuće RNA profile spermija i uzrokovati metaboličke poremećaje kod potomaka", rekao je Zhou.

Zhou je naglasio da studija sugerira da učinci onečišćenja plastikom nisu ograničeni na one koji su izloženi; Može ostaviti biološki dojam koji djecu predisponira za kronične bolesti.

"Naše otkriće otvara nove granice u zdravlju okoliša i prebacuje fokus na to kako okolina oba roditelja doprinosi zdravlju njihove djece", rekao je. "Ovi nalazi iz studije na miševima vjerojatno imaju implikacije na ljude. Muškarci koji planiraju imati djecu trebali bi razmisliti o smanjenju svoje izloženosti zagađivačima kao što je mikroplastika kako bi zaštitili svoje zdravlje i zdravlje svoje buduće djece."

Istraživački tim se nada da će rezultati usmjeriti buduća istraživanja o tome kako MP i čak manja nanoplastika utječu na ljudski razvoj.

"Naše buduće studije vjerojatno će ispitati predstavlja li izloženost majke slične rizike i kako bi se te metaboličke promjene mogle ublažiti", rekao je Zhou.

Zhouu su se u studiji pridružili Seung Hyun Park, Jianfei Pan, Ting-An Lin, Sijie Tang i Sihem Cheloufi iz UCR-a; Xudong Zhang i Qi Chen na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Utah; i Tong Zhou na Sveučilištu Nevada, Medicinski fakultet Reno.

Studija je djelomično podržana bespovratnim sredstvima Nacionalnog instituta za zdravlje.

Izvori: