Sukraloos häirib meeste viljakust, kahjustades loomkatsetes spermat ja muutes hormoone

Sukraloos häirib meeste viljakust, kahjustades loomkatsetes spermat ja muutes hormoone

Tuhandetes toiduainetes leiduv tavaline kunstlik magusaine võib ohustada meeste viljakust, häirides hormoone ja kahjustades spermat, näitavad uued rottide uuringud.

Hiljuti ajakirjas avaldatud uuringusKeskkonnatervise perspektiividTeadlased uurisid sukraloosiga kokkupuute mõju meeste reproduktiivtervisele.

Meeste viljatus on ülemaailmne terviseprobleem, mis mõjutab 8–12% paaridest ja põhjustab peaaegu poolte viljatuse juhtudest maailmas. Meeste viljatust mõjutavad hormonaalsed, keskkonna- ja geneetilised tegurid, mis mõjutavad spermatogeneesi ja reproduktiivfunktsiooni. Toitumise ja elustiili muutused, sealhulgas mitte-nitroossete magusainete (NNSS) ja magusate jookide suurenenud tarbimine, on üks selliseid tegureid, mis on seotud viljatuse levimuse suurenemisega.

Sukraloos, NNS, moodustab 30% Ameerika Ühendriikide magusainete turust. Kuigi sukraloosil on antibakteriaalsed omadused ja see sisaldab vähem kaloreid, on esile kerkinud muret võimalike terviseriskide ja keskkonnamõju pärast. Samuti on see veesüsteemides püsiv saasteaine, mille uuringud näitavad selle järjepidevat esinemist kogu linna veeringe jooksul. Uuring tõstab esile muret sukraloos-6-atsetaadi pärast, mis on sukraloosi tootmise ja metabolismi genotoksiline kõrvalsaadus, mis võib süvendada tervise- ja keskkonnariske. Vaatamata NNSS-i uuringutele on andmed sukraloosi ja meeste viljatuse vaheliste võimalike seoste kohta piiratud.

Uuringu kohta

Käesolevas uuringus hindasid teadlased sukraloosi mõju meeste reproduktiivtervisele. Kuue nädala vanused isased Sprague-Dawley (SD) rotid aklimatiseeriti kontrollitud tingimustes üheks nädalaks ja randomiseeriti seejärel ühte neljast katserühmast. Sukraloosi manustati kahe kuu jooksul annustes 1,5 mg/kg, 15 mg/kg, 45 mg/kg või 90 mg/kg.

Kontrollid said deioniseeritud vett. Kehakaalu jälgiti kord nädalas kaheksa nädala jooksul. Uuringu lõpus loomad surmati ja biokeemiliseks analüüsiks võeti vereproovid. Histopatoloogiliseks hindamiseks koguti sellised organid nagu maks, põrn, süda, munandid, munandimanus ja neerud.

Cauda epididymis lõigati tükkideks ja hoiti lühiajaliselt söötmes ning supernatanti kasutati sperma liikuvuse analüüsiks. Spermaproovidele viidi läbi Western blot analüüs, et hinnata DNA kahjustuse markereid. Lisaks kasutati folliikuleid stimuleeriva hormooni (FSH), luteiniseeriva hormooni (LH) ja kissspeptiin1 (Kiss1) mõõtmiseks ensüümiga seotud immunosorbentanalüüsi.

Seerumi testosterooni, alaniini aminotransferaasi (ALT) ja aspartaataminotransferaasi (AST) mõõtmiseks viidi läbi kemiluminestsents-immunoanalüüs. Lisaks töödeldi hiire Sertoli rakke (TM4) ja Leydigi rakke (TM3) erineva kontsentratsiooniga sukraloosiga 24–72 tundi. Nende rakkude suhtes tehti intratsellulaarsed reaktiivsed hapniku liigid (ROS), elujõulisuse ja Western blot analüüsid. Autofagia-lüsosoomi düsfunktsiooni hindamiseks kasutasid teadlased bafilomütsiini A1, ühendit, mis blokeerib lüsosomaalseid katseid ja põhjustab autofagosoomide ja lüsosoomide sulandumise halvenemist.

Kolmogorovi-Smirnovi test hindas andmete normaalsust. Normaalsuse eeldusi rikkuvate andmete jaoks rakendati mitteparameetrilisi teste. Sukraloosi mõju ja kokkupuute kestuse hindamiseks viidi läbi kahesuunaline dispersioonanalüüs. Rühmade erinevusi võrreldi Mann-Whitney U-testi või Studenti t-testi abil.

Tulemused

TM3 ja TM4 rakkudel, mis puutusid kokku erineva kontsentratsiooniga sukraloosiga (1 μm, 10 μm, 100 μm, 1000 μm ja 10 000 μm), oli rakkude elujõulisus oluliselt madalam. Rakud näitasid ka mikrotuubulitega seotud valgu 1A/1B kerge ahela 3B, II vormi (LC3B-II) kõrgemat taset 1000 või 10 000 μm juures ja veidi madalamat p62 taset. Need muutused koos vähenenud katepsiin B-ga (lüsosomaalne ensüüm) näitavad autofagilise lagunemise halvenemist. Pärast sukraloosravi oli katepsiin B ekspressioon oluliselt madalam, mis viitab lüsosomaalse funktsiooni halvenemisele.

ROS-i tasemed TM3 ja TM4 rakkudes olid pärast sukraloosiga kokkupuudet 1 mM, 2,5 mm, 5 mm, 7,5 mm või 10 mM juures oluliselt kõrgemad; Sukraloosiga töödeldud rakkudel oli ka suurenenud tuumafaktori erütroid 2-ga seotud faktori 2 (Nrf2) ekspressioon ja heemi oksügenaasi 1 (HO-1) tase, mis näitab oksüdatiivse stressi suurenemist. Nimelt vähenes eksponeeritud rakkude maitseretseptori tüüp 1 1 (T1R3) valgu ekspressioon.

Lisaks pärssis koosmanustamine tuntud T1R3 antagonistiga (laktisool) T1R3 ekspressiooni rohkem kui sukraloosravi üksi. T1R3 modulatsiooni olulisuse edasiseks uurimiseks töödeldi roti hüpofüüsi adenoomirakke (RC-4b/c) sukraloosiga koos laktisooliga või ilma. Selle tulemuseks oli LH taseme oluline langus annusest sõltuval viisil. Kaasravi laktisooliga häiris seda supressiooni, eriti madalamate sukraloositasemete korral.

Sukraloosiga kokku puutunud SD-rottidel ei ilmnenud rühmade vahel erinevusi kehakaalus, AST või ALT tasemes ning südame- ja maksanäitajates. Kuigi suguelundite välimus ei olnud märkimisväärselt erinev, olid eksponeeritud loomadel oluliselt madalamad munandimanuse ja munandite indeksid. Lisaks vähenes rottidel seerumi testosterooni ja LH tase, samuti seerumi ja munandite Kiss1 tase. KISS1, hüpotalamuse-hüpofüüsi-sugunäärmete (HPG) telje põhiregulaator, on puberteedi alguseks ja reproduktiivhormoonide tasakaalu säilitamiseks ülioluline; Selle allasurumine võib otseselt kaasa aidata viljakuse halvenemisele.

Sukraloosiga kokkupuude vähendas ka T1R3 valgu taset munandites. Eksponeeritud loomadel oli ebanormaalne sperma morfoloogia (keerdunud ja kumerad sabad) ja spermatosoidide elujõulisus oli madalam. Munandite histoloogiline uurimine näitas muutusi seemneepiteelis, sealhulgas tõsist vakuolisatsiooni, häirunud sugurakkude organisatsiooni ja tuuma kondenseerumist.

DNA kahjustusi on täheldatud ka spermatosoididel, mis viitab raku kahjustusele. Sukraloosiga kokkupuutunud loomade munandites oli kõrgem LC3B tase ja madalam P62 tase, mis näitab muutusi autofagias. Lisaks oli eksponeeritud loomadel kõrgem malondialdehüüdi sisaldus seerumis ja munandites, mis viitab suurenenud lipiidide peroksüdatsioonile.

Järeldused

Kokkupuude sukraloosiga mõjutab negatiivselt isaste paljunemist rottidel, kutsudes esile oksüdatiivse stressi, põhjustades DNA kahjustusi ja häirides autofagiat. Uuringus leitakse, et in vitro doosid (kuni 10 mm) ületavad tõenäoliselt tavalist inimese toiduga kokkupuutumist, mis õigustab ettevaatust tulemuste ekstrapoleerimisel reaalsele tarbitavale tasemele.

Tulemused rõhutavad vajadust NNNS-NNS-i hoolika hindamise järele ja nõuavad paremaid toiduohutuse eeskirju, et leevendada võimalikke riske. Lisaks tõstab sukraloos ja selle kõrvalsaaduse, sukraloos-6-atsetaadi keskkonnavastupidavus esile laiemaid keskkonnaprobleeme.

Sukraloosi kahjulike mõjude põhjalikuks piiritlemiseks on vaja täiendavaid uuringuid, et uurida annuse-vastuse suhteid, pikaajalisi mõjusid ja aluseks olevaid molekulaarseid mehhanisme.

Allikad: