L’esposizione paterna alle microplastiche altera la salute metabolica della prole

L’esposizione paterna alle microplastiche altera la salute metabolica della prole

Uno studio condotto da scienziati biomedici presso l’Università della California, Riverside, ha dimostrato per la prima volta che l’esposizione di un padre alle microplastiche (MP) può innescare disturbi metabolici nella sua prole. La ricerca che utilizza modelli murini rivela un percorso precedentemente sconosciuto attraverso il quale gli inquinanti ambientali influenzano la salute delle generazioni future.

Mentre le MP sono già state rilevate nel sistema riproduttivo umano, afferma lo studio pubblicato sulGiornale della società endocrinaè il primo a colmare il divario tra l’esposizione paterna ai MP e la salute a lungo termine della generazione successiva (la “progenie F1”).

Gli MP sono minuscole particelle di plastica (meno di 5 millimetri) che si formano quando i beni di consumo e i rifiuti industriali si decompongono. I disturbi metabolici si riferiscono a una serie di condizioni – tra cui elevata pressione sanguigna, alti livelli di zucchero nel sangue e eccesso di grasso corporeo – che aumentano il rischio di malattie cardiache e diabete.

Per indurre disordini metabolici nella prole F1, i ricercatori hanno alimentato loro una dieta ricca di grassi. Questo approccio aiuta a rivelare gli effetti dell’esposizione paterna che potrebbero rimanere lievi o nascosti in normali condizioni nutrizionali. La dieta ricca di grassi imita le comuni abitudini alimentari malsane come la dieta occidentale e aumenta i rischi metabolici. Poiché i padri stessi venivano nutriti regolarmente, l'obesità osservata nella prole F1 è correlata alla nutrizione.

Il gruppo di ricerca ha scoperto che la prole femmina di topi maschi esposti alle MP era significativamente più suscettibile ai disturbi metabolici rispetto alla prole di padri non esposti, anche se tutta la prole riceveva la stessa dieta ricca di grassi.

Le ragioni esatte di questo effetto specifico di genere non sono ancora chiare. Nel nostro studio, la prole femminile ha sviluppato fenotipi diabetici. Abbiamo osservato una sovraregolazione dei geni proinfiammatori e prodiabetici nel loro fegato, geni che in precedenza erano stati collegati al diabete. Questi cambiamenti non sono stati osservati nella prole maschile”.

Changcheng Zhou, professore di scienze biomediche presso la Scuola di Medicina dell’UCR e autore principale dello studio

Il gruppo di ricerca ha scoperto che, sebbene i figli maschi non sviluppassero il diabete, mostravano una leggera ma significativa diminuzione della massa grassa. La prole femminile ha mostrato una riduzione della massa muscolare e un aumento del diabete.

Per capire come il tratto è stato tramandato, i ricercatori hanno utilizzato una speciale tecnologia di sequenziamento chiamata PANDORA-seq, sviluppata presso l’UCR. Hanno scoperto che l’esposizione agli MP modifica il “carico” degli spermatozoi, influenzando le piccole molecole che regolano il modo in cui i geni vengono attivati ​​e disattivati.

In particolare, l’esposizione a MP ha alterato significativamente il profilo dei piccoli RNA spermatici, compresi i piccoli RNA derivati ​​dal tRNA (tsRNA) e i piccoli RNA derivati ​​dall’rRNA (rsRNA) – tipi di piccoli RNA non codificanti. A differenza del DNA, che fornisce il “progetto” per la vita, queste molecole di RNA possono agire come “dimmer switch” per i geni, controllando quanto o quanto poco un gene viene espresso durante lo sviluppo.

"Per quanto ne sappiamo, il nostro studio è il primo a dimostrare che l'esposizione paterna alle microplastiche può influenzare i piccoli profili di RNA non codificanti degli spermatozoi e causare disturbi metabolici nella prole", ha detto Zhou.

Zhou ha sottolineato che lo studio suggerisce che gli effetti dell’inquinamento da plastica non si limitano alle persone esposte; Può lasciare un’impronta biologica che predispone i bambini a malattie croniche.

"La nostra scoperta apre nuove frontiere nella salute ambientale e sposta l'attenzione su come l'ambiente di entrambi i genitori contribuisce alla salute dei loro figli", ha affermato. “Questi risultati di uno studio sui topi hanno probabilmente implicazioni per gli esseri umani. Gli uomini che intendono avere figli dovrebbero considerare di ridurre la loro esposizione a sostanze inquinanti come le microplastiche per proteggere sia la loro salute che quella dei loro futuri figli”.

Il gruppo di ricerca spera che i risultati possano guidare la ricerca futura su come i MP e anche le nanoplastiche più piccole influiscono sullo sviluppo umano.

"I nostri studi futuri probabilmente esamineranno se l'esposizione materna comporta rischi simili e come questi cambiamenti metabolici potrebbero essere mitigati", ha detto Zhou.

Zhou è stato affiancato nello studio da Seung Hyun Park, Jianfei Pan, Ting-An Lin, Sijie Tang e Sihem Cheloufi dell'UCR; Xudong Zhang e Qi Chen presso la Scuola di Medicina dell'Università dello Utah; e Tong Zhou presso l'Università del Nevada, Reno School of Medicine.

Lo studio è stato sostenuto in parte da sovvenzioni del National Institutes of Health.

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