Sucralose forstyrrer mandlig fertilitet ved at skade sædceller og ændre hormoner i dyreforsøg

Sucralose forstyrrer mandlig fertilitet ved at skade sædceller og ændre hormoner i dyreforsøg

Et almindeligt kunstigt sødestof, der findes i tusindvis af fødevarer, kan true mandlig fertilitet ved at forstyrre hormoner og skade sædceller, viser ny forskning på rotter.

I en undersøgelse for nylig offentliggjort i tidsskriftetMiljøsundhedsperspektiverForskere undersøgte virkningerne af sucraloseeksponering på mænds reproduktive sundhed.

Mandlig infertilitet er et globalt sundhedsproblem, der påvirker 8% til 12% af par og bidrager til næsten halvdelen af ​​verdens infertilitetstilfælde. Mandlig infertilitet er påvirket af hormonelle, miljømæssige og genetiske faktorer, der påvirker spermatogenese og reproduktive funktion. Kost- og livsstilsændringer, herunder øget indtag af ikke-nitrøse sødestoffer (NNSS) og sukkerholdige drikkevarer, er blandt sådanne faktorer, der er impliceret i den stigende forekomst af infertilitet.

Sucralose, NNS, tegner sig for 30% af sødemiddelmarkedet i USA. Selvom sucralose har antibakterielle egenskaber og lavere kalorier, er der nye bekymringer om potentielle sundhedsrisici og miljømæssig varighed. Det er også en vedvarende forurening i akvatiske systemer, med undersøgelser, der viser dens konsekvente tilstedeværelse i hele byernes vandkredsløb. Undersøgelsen fremhæver bekymringer omkring sucralose-6-acetat, et genotoksisk biprodukt af sucraloseproduktion og metabolisme, der kan forværre sundheds- og miljørisici. På trods af forskning i NNSS er data om potentielle forbindelser mellem sucralose og mandlig infertilitet begrænset.

Om studiet

I denne undersøgelse evaluerede forskere virkningerne af sucralose på mænds reproduktive sundhed. Seks uger gamle Sprague-Dawley (SD) hanrotter blev akklimatiseret under kontrollerede forhold i en uge og derefter randomiseret til en af ​​fire forsøgsgrupper. Sucralose blev administreret med 1,5 mg/kg, 15 mg/kg, 45 mg/kg eller 90 mg/kg i to måneder.

Kontroller modtog deioniseret vand. Kropsvægten blev overvåget ugentligt i otte uger. Ved afslutningen af ​​undersøgelsen blev dyrene aflivet, og blodprøver blev indsamlet til biokemisk analyse. Organer såsom lever, milt, hjerte, testikler, epididymis og nyrer blev høstet til histopatologisk evaluering.

Cauda epididymis blev skåret i stykker og holdt kortvarigt i dyrkningsmedium, og supernatanten blev anvendt til spermmotilitetsanalyse. Spermprøver blev udsat for Western blot-analyse for at evaluere DNA-skademarkører. Derudover blev et enzymbundet immunosorbent-assay brugt til at måle follikelstimulerende hormon (FSH), luteiniserende hormon (LH) og kissspeptin1 (Kiss1).

Kemiluminescens immunoassays blev udført for at måle serum testosteron, alanin aminotransferase (ALT) og aspartat aminotransferase (AST). Desuden blev muse Sertoli-celler (TM4) og Leydig-celler (TM3) behandlet med forskellige koncentrationer af sucralose i 24-72 timer. Disse celler blev udsat for intracellulære reaktive oxygenarter (ROS), levedygtighed og Western blot-analyser. For at vurdere autophagy-lysosom dysfunktion brugte forskere bafilomycin A1, en forbindelse, der blokerer lysosomale forsøg og resulterer i svækket fusion af autophagosomer og lysosomer.

Kolmogorov-Smirnov-testen vurderede datanormalitet. Ikke-parametriske test blev anvendt for data, der overtrådte normalitetsantagelser. En to-vejs variansanalyse blev udført for at vurdere virkningerne af sucralose og eksponeringsvarighed. Gruppeforskelle blev sammenlignet med Mann-Whitney U-testen eller Student's t-testen.

Resultater

TM3- og TM4-celler udsat for forskellige koncentrationer af sucralose (1 μm, 10 μm, 100 μm, 1000 μm og 10.000 μm) havde signifikant lavere cellelevedygtighed. Cellerne viste også højere niveauer af mikrotubuli-associeret protein 1A/1B let kæde 3B, form II (LC3B-II) ved 1000 eller 10.000 μm og lidt lavere p62-niveauer. Disse ændringer, kombineret med reduceret cathepsin B (et lysosomalt enzym), indikerer nedsat autofagisk nedbrydning. Efter sucralosebehandling var der signifikant lavere ekspression af cathepsin B, hvilket tyder på nedsat lysosomal funktion.

ROS-niveauer i TM3- og TM4-celler efter sucraloseeksponering ved 1 mM, 2,5 mm, 5 mm, 7,5 mm eller 10 mM var signifikant højere; Sucralose-behandlede celler havde også øget nuklear faktor erythroid 2-relateret faktor 2 (Nrf2) ekspression og hæm oxygenase 1 (HO-1) niveauer, hvilket indikerer en stigning i oxidativ stress. Især havde eksponerede celler en reduktion i smagsreceptor type 1 1 (T1R3) proteinekspression.

Desuden undertrykte samtidig administration med en kendt T1R3-antagonist (lactisol) T1R3-ekspression mere end sucralosebehandling alene. For yderligere at undersøge relevansen af ​​T1R3-modulation blev rottehypofyseadenomceller (RC-4b/c) behandlet med sucralose med eller uden lactisol-sambehandling. Dette resulterede i en signifikant reduktion i LH-niveauer på en dosisafhængig måde. Lactisol-sambehandling forstyrrede denne undertrykkelse, især ved lavere sucraloseniveauer.

SD-rotter udsat for sucralose viste ingen forskelle i kropsvægt, AST- eller ALAT-niveauer og hjerte- og leverindekser mellem grupperne. Selvom udseendet af reproduktive organer ikke var bemærkelsesværdigt anderledes, havde eksponerede dyr signifikant lavere epididymal og testikelindeks. Desuden viste rotter en signifikant reduktion i serumtestosteron- og LH-niveauer samt serum- og testikel-Kiss1-niveauer. KISS1, en nøgleregulator af hypothalamus-hypofyse-gonadale (HPG) aksen, er afgørende for at starte puberteten og opretholde reproduktiv hormonbalance; Dets undertrykkelse kan direkte bidrage til nedsat fertilitet.

Sucraloseeksponering reducerede også proteinniveauerne af T1R3 i testiklerne. Eksponerede dyr havde unormal sædmorfologi (med snoede og buede haler) og lavere sædlevedygtighed. Histologisk undersøgelse af testiklerne afslørede ændringer i seminøse epitel, herunder alvorlig vakuolisering, forstyrret kønscelleorganisation og nuklear kondensation.

DNA-skader er også blevet observeret i sædceller, hvilket indikerer cellulær svækkelse. Testiklerne fra sucralose-eksponerede dyr havde højere niveauer af LC3B og lavere niveauer af P62, hvilket indikerer ændringer i autofagi. Derudover havde eksponerede dyr højere serum- og testikelniveauer af malondialdehyd, hvilket indikerer øget lipidperoxidation.

Konklusioner

Sammen påvirker sucraloseeksponering negativt mandlige reproduktionsresultater hos rotter ved at inducere oxidativt stress, forårsage DNA-skade og forstyrre autofagi. Undersøgelsen finder, at in vitro-doser (op til 10 mm) sandsynligvis overstiger den typiske humane diæteksponering, hvilket retfærdiggør forsigtighed med at ekstrapolere resultater til det virkelige indtagsniveau.

Resultaterne fremhæver behovet for omhyggelig evaluering af NNNS -NNS og opfordrer til bedre fødevaresikkerhedsregler for at mindske potentielle risici. Derudover fremhæver den miljømæssige holdbarhed af sucralose og dets biprodukt, sucralose-6-acetat, bredere miljøhensyn.

Yderligere undersøgelser er nødvendige for at undersøge dosis-respons-forhold, langsigtede virkninger og underliggende molekylære mekanismer for omfattende at afgrænse de negative virkninger af sucralose.

Kilder: