Η σουκραλόζη διαταράσσει την ανδρική γονιμότητα καταστρέφοντας το σπέρμα και αλλάζοντας τις ορμόνες σε μελέτες σε ζώα

Η σουκραλόζη διαταράσσει την ανδρική γονιμότητα καταστρέφοντας το σπέρμα και αλλάζοντας τις ορμόνες σε μελέτες σε ζώα

Μια κοινή τεχνητή γλυκαντική ουσία που βρίσκεται σε χιλιάδες τρόφιμα μπορεί να απειλήσει την ανδρική γονιμότητα διαταράσσοντας τις ορμόνες και καταστρέφοντας το σπέρμα, σύμφωνα με νέα έρευνα σε αρουραίους.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικόΠροοπτικές περιβαλλοντικής υγείαςΟι ερευνητές εξέτασαν τις επιπτώσεις της έκθεσης σε σουκραλόζη στην αναπαραγωγική υγεία των ανδρών.

Η ανδρική υπογονιμότητα είναι ένα παγκόσμιο πρόβλημα υγείας που επηρεάζει το 8% έως 12% των ζευγαριών και συμβάλλει σχεδόν στο ήμισυ των περιπτώσεων υπογονιμότητας παγκοσμίως. Η ανδρική υπογονιμότητα επηρεάζεται από ορμονικούς, περιβαλλοντικούς και γενετικούς παράγοντες που επηρεάζουν τη σπερματογένεση και την αναπαραγωγική λειτουργία. Οι αλλαγές στη διατροφή και στον τρόπο ζωής, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης πρόσληψης μη νιτρωδών γλυκαντικών (NNSS) και ζαχαρούχων ποτών, είναι μεταξύ των παραγόντων που εμπλέκονται στον αυξανόμενο επιπολασμό της υπογονιμότητας.

Η σουκραλόζη, NNS, αντιπροσωπεύει το 30% της αγοράς γλυκαντικών στις Ηνωμένες Πολιτείες. Αν και η σουκραλόζη έχει αντιβακτηριακές ιδιότητες και λιγότερες θερμίδες, υπάρχουν αναδυόμενες ανησυχίες σχετικά με πιθανούς κινδύνους για την υγεία και την περιβαλλοντική διάρκεια. Είναι επίσης ένας επίμονος ρύπος στα υδάτινα συστήματα, με μελέτες που δείχνουν τη σταθερή παρουσία του σε όλο τον κύκλο του αστικού νερού. Η μελέτη υπογραμμίζει ανησυχίες σχετικά με την σουκραλόζη-6-οξική, ένα γονοτοξικό υποπροϊόν της παραγωγής και του μεταβολισμού σουκραλόζης που μπορεί να επιδεινώσει τους κινδύνους για την υγεία και το περιβάλλον. Παρά την έρευνα στο NNSS, τα δεδομένα για πιθανούς δεσμούς μεταξύ σουκραλόζης και ανδρικής υπογονιμότητας είναι περιορισμένα.

Σχετικά με τη μελέτη

Στην παρούσα μελέτη, οι ερευνητές αξιολόγησαν τις επιδράσεις της σουκραλόζης στην αναπαραγωγική υγεία των ανδρών. Αρσενικοί αρουραίοι Sprague-Dawley (SD) ηλικίας έξι εβδομάδων εγκλιματίστηκαν υπό ελεγχόμενες συνθήκες για μία εβδομάδα και στη συνέχεια τυχαιοποιήθηκαν σε μία από τις τέσσερις πειραματικές ομάδες. Η σουκραλόζη χορηγήθηκε στα 1,5 mg/kg, 15 mg/kg, 45 mg/kg ή 90 mg/kg για δύο μήνες.

Οι έλεγχοι έλαβαν απιονισμένο νερό. Το σωματικό βάρος παρακολουθούνταν εβδομαδιαία για οκτώ εβδομάδες. Στο τέλος της μελέτης, τα ζώα υποβλήθηκαν σε ευθανασία και συλλέχθηκαν δείγματα αίματος για βιοχημική ανάλυση. Όργανα όπως το ήπαρ, ο σπλήνας, η καρδιά, οι όρχεις, η επιδιδυμίδα και οι νεφροί συλλέχθηκαν για ιστοπαθολογική αξιολόγηση.

Η επιδιδυμίδα της ουράς κόπηκε σε κομμάτια και διατηρήθηκε για λίγο σε μέσο καλλιέργειας και το υπερκείμενο χρησιμοποιήθηκε για ανάλυση κινητικότητας σπέρματος. Τα δείγματα σπέρματος υποβλήθηκαν σε ανάλυση Western blot για να αξιολογηθούν οι δείκτες βλάβης του DNA. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε μια ενζυμική ανοσοπροσροφητική δοκιμασία για τη μέτρηση της ωοθυλακιοτρόπου ορμόνης (FSH), της ωχρινοτρόπου ορμόνης (LH) και της kissspeptin1 (Kiss1).

Πραγματοποιήθηκαν ανοσοδοκιμασίες χημειοφωταύγειας για τη μέτρηση της τεστοστερόνης ορού, της αμινοτρανσφεράσης της αλανίνης (ALT) και της ασπαρτικής αμινοτρανσφεράσης (AST). Επιπλέον, τα κύτταρα Sertoli ποντικού (TM4) και τα κύτταρα Leydig (TM3) υποβλήθηκαν σε θεραπεία με διαφορετικές συγκεντρώσεις σουκραλόζης για 24-72 ώρες. Αυτά τα κύτταρα υποβλήθηκαν σε αναλύσεις ενδοκυτταρικών αντιδραστικών ειδών οξυγόνου (ROS), βιωσιμότητας και στυπώματος Western. Για να αξιολογήσουν τη δυσλειτουργία αυτοφαγίας-λυσοσώματος, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν βαφιλομυκίνη Α1, μια ένωση που μπλοκάρει τις λυσοσωμικές προσπάθειες και οδηγεί σε εξασθενημένη σύντηξη αυτοφαγοσωμάτων και λυσοσωμάτων.

Το τεστ Kolmogorov-Smirnov αξιολόγησε την κανονικότητα των δεδομένων. Εφαρμόστηκαν μη παραμετρικές δοκιμές για δεδομένα που παραβιάζουν τις υποθέσεις κανονικότητας. Πραγματοποιήθηκε αμφίδρομη ανάλυση διακύμανσης για την αξιολόγηση των επιδράσεων της σουκραλόζης και της διάρκειας έκθεσης. Οι διαφορές των ομάδων συγκρίθηκαν χρησιμοποιώντας τη δοκιμή Mann-Whitney U ή τη δοκιμή Student's t.

Αποτελέσματα

Τα κύτταρα TM3 και TM4 που εκτέθηκαν σε διαφορετικές συγκεντρώσεις σουκραλόζης (1 μm, 10 μm, 100 μm, 1000 μm και 10.000 μm) είχαν σημαντικά χαμηλότερη κυτταρική βιωσιμότητα. Τα κύτταρα εμφάνισαν επίσης υψηλότερα επίπεδα πρωτεΐνης 1A/1B ελαφριάς αλυσίδας 3Β που σχετίζεται με μικροσωληνίσκους, μορφής II (LC3B-II) στα 1000 ή 10.000 μm και ελαφρώς χαμηλότερα επίπεδα p62. Αυτές οι αλλαγές, σε συνδυασμό με μειωμένη καθεψίνη Β (ένα λυσοσωμικό ένζυμο), υποδεικνύουν μειωμένη αυτοφαγική αποδόμηση. Μετά τη θεραπεία με σουκραλόζη, υπήρξε σημαντικά χαμηλότερη έκφραση της καθεψίνης Β, υποδεικνύοντας μειωμένη λυσοσωμική λειτουργία.

Τα επίπεδα ROS στα κύτταρα ΤΜ3 και ΤΜ4 μετά από έκθεση σε σουκραλόζη στα 1 mM, 2,5 mm, 5 mm, 7,5 mm ή 10 mM ήταν σημαντικά υψηλότερα. Τα κύτταρα που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με σουκραλόζη είχαν επίσης αυξημένη έκφραση παράγοντα 2 (Nrf2) που σχετίζεται με τον πυρηνικό παράγοντα ερυθροειδούς 2 και επίπεδα οξυγενάσης αίμης 1 (HO-1), υποδεικνύοντας αύξηση του οξειδωτικού στρες. Αξιοσημείωτα, τα εκτεθειμένα κύτταρα είχαν μείωση στην έκφραση πρωτεΐνης υποδοχέα γεύσης τύπου 1 1 (T1R3).

Επιπλέον, η συγχορήγηση με έναν γνωστό ανταγωνιστή T1R3 (λακτισόλη) κατέστειλε την έκφραση T1R3 περισσότερο από τη θεραπεία με σουκραλόζη μόνη της. Για περαιτέρω διερεύνηση της συνάφειας της διαμόρφωσης T1R3, κύτταρα αδενώματος υπόφυσης αρουραίου (RC-4b/c) υποβλήθηκαν σε αγωγή με σουκραλόζη με ή χωρίς συν-θεραπεία με λακτιζόλη. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα σημαντική μείωση των επιπέδων LH με δοσοεξαρτώμενο τρόπο. Η συν-θεραπεία με λακτιζόλη ανέτρεψε αυτή την καταστολή, ιδιαίτερα σε χαμηλότερα επίπεδα σουκραλόζης.

Οι επίμυες SD που εκτέθηκαν σε σουκραλόζη δεν εμφάνισαν διαφορές στο σωματικό βάρος, στα επίπεδα AST ή ALT και στους καρδιακούς και ηπατικούς δείκτες μεταξύ των ομάδων. Αν και η εμφάνιση των αναπαραγωγικών οργάνων δεν ήταν αξιοσημείωτα διαφορετική, τα εκτεθειμένα ζώα είχαν σημαντικά χαμηλότερους επιδιδυμικούς και όρχεις δείκτες. Επιπλέον, οι αρουραίοι εμφάνισαν σημαντική μείωση στα επίπεδα τεστοστερόνης και LH ορού καθώς και στα επίπεδα Kiss1 στον ορό και στους όρχεις. Το KISS1, ένας βασικός ρυθμιστής του άξονα υποθαλάμου-υπόφυσης-γοναδικού (HPG), είναι ζωτικής σημασίας για την έναρξη της εφηβείας και τη διατήρηση της ισορροπίας των αναπαραγωγικών ορμονών. Η καταστολή του μπορεί να συμβάλει άμεσα σε μειωμένη γονιμότητα.

Η έκθεση σε σουκραλόζη μείωσε επίσης τα επίπεδα πρωτεΐνης του T1R3 στους όρχεις. Τα εκτεθειμένα ζώα είχαν μη φυσιολογική μορφολογία σπέρματος (με τυλιγμένες και καμπύλες ουρές) και χαμηλότερη βιωσιμότητα του σπέρματος. Η ιστολογική εξέταση των όρχεων αποκάλυψε αλλαγές στο σπερματικό επιθήλιο, συμπεριλαμβανομένης της σοβαρής κενοτόπισης, διαταραχής της οργάνωσης των γεννητικών κυττάρων και της πυρηνικής συμπύκνωσης.

Βλάβη του DNA έχει επίσης παρατηρηθεί στο σπέρμα, υποδεικνύοντας κυτταρική βλάβη. Οι όρχεις ζώων που εκτέθηκαν σε σουκραλόζη είχαν υψηλότερα επίπεδα LC3B και χαμηλότερα επίπεδα P62, υποδεικνύοντας αλλαγές στην αυτοφαγία. Επιπλέον, τα εκτεθειμένα ζώα είχαν υψηλότερα επίπεδα μηλονδιαλδεΰδης στον ορό και στους όρχεις, υποδεικνύοντας αυξημένη υπεροξείδωση λιπιδίων.

συμπεράσματα

Μαζί, η έκθεση σε σουκραλόζη επηρεάζει αρνητικά τα αναπαραγωγικά αποτελέσματα των αρσενικών σε αρουραίους προκαλώντας οξειδωτικό στρες, προκαλώντας βλάβη στο DNA και διαταράσσοντας την αυτοφαγία. Η μελέτη διαπιστώνει ότι οι in vitro δόσεις (έως 10 mm) πιθανότατα υπερβαίνουν την τυπική ανθρώπινη διατροφική έκθεση, δικαιολογώντας την προσοχή στην παρέκταση των αποτελεσμάτων σε επίπεδα πρόσληψης του πραγματικού κόσμου.

Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν την ανάγκη για προσεκτική αξιολόγηση του NNNS -NNS και ζητούν καλύτερους κανονισμούς για την ασφάλεια των τροφίμων για τον μετριασμό των πιθανών κινδύνων. Επιπλέον, η περιβαλλοντική ανθεκτικότητα της σουκραλόζης και του παραπροϊόντος της, της σουκραλόζης-6-οξικής, υπογραμμίζει ευρύτερες περιβαλλοντικές ανησυχίες.

Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για τη διερεύνηση των σχέσεων δόσης-απόκρισης, των μακροπρόθεσμων επιδράσεων και των υποκείμενων μοριακών μηχανισμών για την πλήρη οριοθέτηση των ανεπιθύμητων ενεργειών της σουκραλόζης.

Πηγές: