Expunerea tatălui la microplastice modifică sănătatea metabolică a urmașilor

Expunerea tatălui la microplastice modifică sănătatea metabolică a urmașilor

Un studiu realizat de oamenii de știință biomedicali de la Universitatea din California, Riverside a arătat pentru prima dată că expunerea unui tată la microplastice (MP) poate declanșa tulburări metabolice la descendenții săi. Cercetările folosind modele de șoarece dezvăluie o cale necunoscută anterior prin care poluanții mediului influențează sănătatea generațiilor viitoare.

În timp ce MP au fost deja detectați în sistemele reproductive umane, se arată în studiul publicat înJurnalul Societății Endocrineeste primul care reduce decalajul dintre expunerea paternă la MP și sănătatea pe termen lung a următoarei generații („descendenții F1”).

MP sunt particule minuscule de plastic (mai puțin de 5 milimetri) care se formează atunci când bunurile de larg consum și deșeurile industriale se descompun. Tulburările metabolice se referă la o serie de afecțiuni – inclusiv tensiune arterială crescută, zahăr în sânge și exces de grăsime corporală – care cresc riscul de boli de inimă și diabet.

Pentru a induce tulburări metabolice la descendenții F1, cercetătorii le-au hrănit cu o dietă bogată în grăsimi. Această abordare ajută la dezvăluirea efectelor expunerii paterne care ar putea rămâne ușoare sau ascunse în condiții nutriționale normale. Dieta bogată în grăsimi imită obiceiurile alimentare nesănătoase, cum ar fi dieta occidentală, și crește riscurile metabolice. Deoarece tații înșiși au fost hrăniți în mod regulat, obezitatea observată la descendenții F1 este legată de nutriție.

Echipa de cercetare a descoperit că puii de sex feminin de șoareci masculi expuși la MP au fost semnificativ mai sensibili la tulburări metabolice decât descendenții taților neexpuși, chiar dacă toți urmașii au primit aceeași dietă bogată în grăsimi.

Motivele exacte ale acestui efect specific de gen sunt încă neclare. În studiul nostru, descendenții de sex feminin au dezvoltat fenotipuri diabetice. Am observat o reglare în sus a genelor pro-inflamatorii și pro-diabetice în ficatul lor - gene care au fost anterior legate de diabet. Aceste modificări nu au fost observate la descendenții masculi.”

Changcheng Zhou, profesor de științe biomedicale la Școala de Medicină UCR și autorul principal al studiului

Echipa de cercetare a descoperit că, deși descendenții de sex masculin nu au dezvoltat diabet, ei au arătat o scădere ușoară, dar semnificativă, a masei de grăsime. Puștii de sex feminin au prezentat o masă musculară redusă și un diabet crescut.

Pentru a înțelege cum a fost transmisă trăsătura, cercetătorii au folosit o tehnologie specială de secvențiere numită PANDORA-seq, dezvoltată la UCR. Ei au descoperit că expunerea la MP modifică „încărcătura” spermatozoizilor, afectând moleculele mici care reglează modul în care genele sunt pornite și oprite.

În special, expunerea la MP a modificat semnificativ profilul ARN mic al spermatozoizilor, inclusiv ARN-uri mici derivate din ARNt (ARNts) și ARN-uri mici derivate din ARNr (rsRNAs) - tipuri de ARN mici necodificatori. Spre deosebire de ADN, care oferă „planul” pentru viață, aceste molecule de ARN pot acționa ca „întrerupătoare de intensitate” pentru gene, controlând cât de mult sau cât de puțin este exprimată o genă în timpul dezvoltării.

„Din cunoștințele noastre, studiul nostru este primul care arată că expunerea paternă la microplastice poate afecta profilele mici de ARN necodante ale spermei și poate provoca tulburări metabolice la descendenți”, a spus Zhou.

Zhou a subliniat că studiul sugerează că efectele poluării cu plastic nu se limitează la cele expuse; Poate lăsa o impresie biologică care predispune copiii la boli cronice.

„Descoperirea noastră deschide noi frontiere în domeniul sănătății mediului și schimbă atenția asupra modului în care mediile ambilor părinți contribuie la sănătatea copiilor lor”, a spus el. „Aceste descoperiri dintr-un studiu pe șoareci au probabil implicații pentru oameni. Bărbații care intenționează să aibă copii ar trebui să ia în considerare reducerea expunerii la poluanți precum microplasticele pentru a proteja atât sănătatea lor, cât și pe cea a viitorilor lor copii”.

Echipa de cercetare speră că descoperirile vor ghida cercetările viitoare asupra modului în care MP și chiar nanoplasticele mai mici influențează dezvoltarea umană.

„Studiile noastre viitoare vor examina probabil dacă expunerea maternă prezintă riscuri similare și cum ar putea fi atenuate aceste modificări metabolice”, a spus Zhou.

Lui Zhou i s-au alăturat studiului Seung Hyun Park, Jianfei Pan, Ting-An Lin, Sijie Tang și Sihem Cheloufi de la UCR; Xudong Zhang și Qi Chen de la Facultatea de Medicină a Universității din Utah; și Tong Zhou de la Universitatea din Nevada, Reno School of Medicine.

Studiul a fost susținut parțial de subvenții de la National Institutes of Health.

Surse: