Faderlig eksponering for mikroplast endrer den metabolske helsen til avkom

Faderlig eksponering for mikroplast endrer den metabolske helsen til avkom

En studie utført av biomedisinske forskere ved University of California, Riverside har for første gang vist at en fars eksponering for mikroplast (MPs) kan utløse metabolske forstyrrelser hos hans avkom. Forskning ved bruk av musemodeller avslører en tidligere ukjent vei gjennom hvilken miljøforurensninger påvirker helsen til fremtidige generasjoner.

Mens parlamentsmedlemmer allerede har blitt oppdaget i menneskelige reproduktive systemer, sier studien publisert iJournal of the Endocrine Societyer den første som lukker gapet mellom fars eksponering for parlamentsmedlemmer og den langsiktige helsen til neste generasjon ("F1-avkommet").

MPer er bittesmå plastpartikler (mindre enn 5 millimeter) som dannes når forbruksvarer og industriavfall brytes ned. Metabolske forstyrrelser refererer til en rekke tilstander - inkludert forhøyet blodtrykk, høyt blodsukker og overflødig kroppsfett - som øker risikoen for hjertesykdom og diabetes.

For å indusere metabolske forstyrrelser hos F1-avkom, matet forskerne dem med et fettrikt kosthold. Denne tilnærmingen hjelper til med å avsløre effekten av fars eksponering som kan forbli mild eller skjult under normale ernæringsforhold. Den fettrike dietten etterligner vanlige usunne matvaner som det vestlige kostholdet og øker metabolsk risiko. Siden fedrene selv ble matet regelmessig, er overvekten observert hos F1-avkom ernæringsmessig relatert.

Forskerteamet fant at kvinnelige avkom av hannmus eksponert for MPs var betydelig mer utsatt for metabolske forstyrrelser enn avkom av ueksponerte fedre, selv om alle avkom fikk samme fettrike diett.

De eksakte årsakene til denne kjønnsspesifikke effekten er fortsatt uklare. I vår studie utviklet kvinnelige avkom diabetiske fenotyper. Vi observerte oppregulering av pro-inflammatoriske og pro-diabetiske gener i leveren deres - gener som tidligere har vært knyttet til diabetes. Disse endringene ble ikke observert hos mannlige avkom.»

Changcheng Zhou, professor i biomedisinske vitenskaper ved UCR School of Medicine og hovedforfatter av studien

Forskerteamet fant at selv om mannlige avkom ikke utviklet diabetes, viste de en liten, men signifikant reduksjon i fettmasse. Kvinnelige avkom viste redusert muskelmasse og økt diabetes.

For å forstå hvordan egenskapen ble gitt videre, brukte forskere en spesiell sekvenseringsteknologi kalt PANDORA-seq, utviklet ved UCR. De fant at MP-eksponering endrer sperm "last", og påvirker små molekyler som regulerer hvordan gener slås av og på.

Spesielt MP-eksponering endret sperm liten RNA-profil betydelig, inkludert tRNA-avledede små RNA-er (tsRNA-er) og rRNA-avledede små RNA-er (rsRNA-er) - typer små ikke-kodende RNA-er. I motsetning til DNA, som gir "blåkopi" for livet, kan disse RNA-molekylene fungere som "dimmerbrytere" for gener, og kontrollere hvor mye eller lite et gen uttrykkes under utvikling.

"Så vidt vi vet, er studien vår den første som viser at fars eksponering for mikroplast kan påvirke små ikke-kodende RNA-profiler av sædceller og forårsake metabolske forstyrrelser hos avkom," sa Zhou.

Zhou understreket at studien tyder på at effekten av plastforurensning ikke er begrenset til de som er utsatt; Det kan etterlate et biologisk inntrykk som disponerer barn for kronisk sykdom.

"Oppdagelsen vår åpner nye grenser innen miljøhelse og flytter fokus til hvordan begge foreldres miljø bidrar til helsen til barna deres," sa han. "Disse funnene fra en musestudie har sannsynligvis implikasjoner for mennesker. Menn som planlegger å få barn bør vurdere å redusere eksponeringen for forurensninger som mikroplast for å beskytte både helsen deres og deres fremtidige barn."

Forskerteamet håper funnene vil lede fremtidig forskning på hvordan parlamentsmedlemmer og enda mindre nanoplast påvirker menneskelig utvikling.

"Våre fremtidige studier vil sannsynligvis undersøke om mors eksponering utgjør lignende risiko og hvordan disse metabolske endringene kan reduseres," sa Zhou.

Zhou fikk selskap i studien av Seung Hyun Park, Jianfei Pan, Ting-An Lin, Sijie Tang og Sihem Cheloufi fra UCR; Xudong Zhang og Qi Chen ved University of Utah School of Medicine; og Tong Zhou ved University of Nevada, Reno School of Medicine.

Studien ble delvis støttet av tilskudd fra National Institutes of Health.

Kilder: