Očetova izpostavljenost mikroplastiki spremeni presnovno zdravje potomcev

Očetova izpostavljenost mikroplastiki spremeni presnovno zdravje potomcev

Študija, ki so jo izvedli biomedicinski znanstveniki na kalifornijski univerzi v Riversideu, je prvič pokazala, da lahko očetova izpostavljenost mikroplastiki (MP) sproži presnovne motnje pri njegovih potomcih. Raziskave z uporabo modelov miši razkrivajo prej neznano pot, po kateri onesnaževalci okolja vplivajo na zdravje prihodnjih generacij.

Medtem ko so MP že odkrili v človeških reproduktivnih sistemih, pravi študija, objavljena vJournal of the Endocrine Societyje prvi, ki je zapolnil vrzel med očetovo izpostavljenostjo MP in dolgoročnim zdravjem naslednje generacije (»F1 potomci«).

MP so drobni plastični delci (manj kot 5 milimetrov), ki nastanejo pri razgradnji potrošniškega blaga in industrijskih odpadkov. Presnovne motnje se nanašajo na vrsto stanj – vključno z zvišanim krvnim tlakom, visokim krvnim sladkorjem in prekomerno telesno maščobo – ki povečujejo tveganje za bolezni srca in sladkorno bolezen.

Da bi povzročili presnovne motnje pri potomcih F1, so jih raziskovalci hranili z visoko vsebnostjo maščob. Ta pristop pomaga razkriti učinke očetove izpostavljenosti, ki lahko ostanejo blagi ali skriti v normalnih prehranskih pogojih. Dieta z visoko vsebnostjo maščob posnema običajne nezdrave prehranjevalne navade, kot je zahodna prehrana, in povečuje presnovna tveganja. Ker so bili očetje sami redno hranjeni, je debelost, opažena pri potomcih F1, povezana s prehranjevanjem.

Raziskovalna skupina je ugotovila, da so bile samice potomcev mišjih samcev, izpostavljenih MP, bistveno bolj dovzetne za presnovne motnje kot potomci neizpostavljenih očetov, čeprav so vsi potomci prejeli enako hrano z visoko vsebnostjo maščob.

Natančni razlogi za ta učinek, specifičen za spol, še vedno niso jasni. V naši študiji so ženski potomci razvili diabetične fenotipe. Opazili smo povečano regulacijo provnetnih in prodiabetičnih genov v njihovih jetrih – genov, ki so bili prej povezani s sladkorno boleznijo. Teh sprememb pri moških potomcih niso opazili."

Changcheng Zhou, profesor biomedicinskih znanosti na Medicinski fakulteti UCR in glavni avtor študije

Raziskovalna skupina je ugotovila, da čeprav moški potomci niso razvili sladkorne bolezni, so pokazali rahlo, a znatno zmanjšanje maščobne mase. Ženski potomci so pokazali zmanjšano mišično maso in večjo sladkorno bolezen.

Da bi razumeli, kako se je lastnost prenašala, so raziskovalci uporabili posebno tehnologijo zaporedja, imenovano PANDORA-seq, razvito na UCR. Ugotovili so, da izpostavljenost MP spremeni "tovor" sperme in vpliva na majhne molekule, ki uravnavajo vklop in izklop genov.

Zlasti izpostavljenost MP je bistveno spremenila profil majhne RNK sperme, vključno z majhnimi RNK, ki izvirajo iz tRNA (tsRNA), in majhnimi RNK, ki izvirajo iz rRNA (rsRNA) – vrste majhnih nekodirajočih RNK. Za razliko od DNK, ki zagotavlja "načrt" za življenje, lahko te molekule RNK delujejo kot "zatemnitvena stikala" za gene in nadzorujejo, koliko ali kako malo se gen izraža med razvojem.

"Kolikor vemo, je naša študija prva, ki je pokazala, da očetova izpostavljenost mikroplastiki lahko vpliva na majhne nekodirane profile RNA sperme in povzroči presnovne motnje pri potomcih," je dejal Zhou.

Zhou je poudaril, da študija kaže, da učinki plastičnega onesnaženja niso omejeni na tiste, ki so izpostavljeni; Lahko pusti biološki vtis, zaradi katerega so otroci nagnjeni k kronični bolezni.

"Naše odkritje odpira nove meje na področju zdravja okolja in preusmerja pozornost na to, kako okolje obeh staršev prispeva k zdravju njunih otrok," je dejal. "Te ugotovitve iz študije na miših imajo verjetno posledice za ljudi. Moški, ki načrtujejo otroke, bi morali razmisliti o zmanjšanju izpostavljenosti onesnaževalom, kot je mikroplastika, da zaščitijo svoje zdravje in zdravje svojih bodočih otrok."

Raziskovalna skupina upa, da bodo ugotovitve vodile prihodnje raziskave o tem, kako MP in celo manjša nanoplastika vplivajo na človeški razvoj.

"Naše prihodnje študije bodo verjetno preučile, ali izpostavljenost mater predstavlja podobna tveganja in kako bi lahko ublažili te presnovne spremembe," je dejal Zhou.

Zhouju so se v študiji pridružili Seung Hyun Park, Jianfei Pan, Ting-An Lin, Sijie Tang in Sihem Cheloufi iz UCR; Xudong Zhang in Qi Chen na Medicinski fakulteti Univerze v Utahu; in Tong Zhou na Univerzi v Nevadi, Medicinska fakulteta Reno.

Študija je bila delno podprta z donacijami Nacionalnega inštituta za zdravje.

Viri: