W badaniach na zwierzętach sukraloza zaburza płodność u mężczyzn, uszkadzając plemniki i zmieniając hormony

W badaniach na zwierzętach sukraloza zaburza płodność u mężczyzn, uszkadzając plemniki i zmieniając hormony

Nowe badania na szczurach pokazują, że powszechny sztuczny słodzik występujący w tysiącach produktów spożywczych może zagrażać płodności samców, zakłócając pracę hormonów i uszkadzając plemniki.

W badaniu opublikowanym niedawno w czasopiśmiePerspektywy zdrowia środowiskowegoNaukowcy zbadali wpływ narażenia na sukralozę na zdrowie reprodukcyjne mężczyzn.

Niepłodność męska to globalny problem zdrowotny, który dotyka od 8% do 12% par i jest przyczyną prawie połowy przypadków niepłodności na świecie. Na niepłodność męską wpływają czynniki hormonalne, środowiskowe i genetyczne, które wpływają na spermatogenezę i funkcje rozrodcze. Zmiany w diecie i stylu życia, w tym zwiększone spożycie słodzików nieazotowych (NNSS) i słodkich napojów, należą do czynników zwiększających częstość występowania niepłodności.

Sukraloza (NNS) stanowi 30% rynku słodzików w Stanach Zjednoczonych. Chociaż sukraloza ma właściwości antybakteryjne i jest mniej kaloryczna, pojawiają się obawy dotyczące potencjalnego ryzyka dla zdrowia i czasu trwania w środowisku. Jest także trwałym zanieczyszczeniem w systemach wodnych, a badania wykazały jego stałą obecność w całym cyklu wodnym miast. Badanie podkreśla obawy dotyczące 6-octanu sukralozy, genotoksycznego produktu ubocznego wytwarzania i metabolizmu sukralozy, który może zwiększać ryzyko dla zdrowia i środowiska. Pomimo badań nad NNSS, dane na temat potencjalnych powiązań między sukralozą a niepłodnością męską są ograniczone.

O badaniu

W niniejszym badaniu naukowcy ocenili wpływ sukralozy na zdrowie reprodukcyjne mężczyzn. Sześciotygodniowe samce szczurów Sprague-Dawley (SD) aklimatyzowano w kontrolowanych warunkach przez tydzień, a następnie przydzielono losowo do jednej z czterech grup doświadczalnych. Sukralozę podawano w dawce 1,5 mg/kg, 15 mg/kg, 45 mg/kg lub 90 mg/kg przez dwa miesiące.

Kontrole otrzymały wodę dejonizowaną. Masę ciała monitorowano co tydzień przez osiem tygodni. Na koniec badania zwierzęta uśmiercono i pobrano próbki krwi do analizy biochemicznej. Do oceny histopatologicznej pobrano narządy takie jak wątroba, śledziona, serce, jądra, najądrza i nerki.

Ogon najądrza pocięto na kawałki i krótko trzymano w pożywce hodowlanej, a supernatant wykorzystano do analizy ruchliwości plemników. Próbki plemników poddano analizie Western blot w celu oceny markerów uszkodzeń DNA. Dodatkowo zastosowano enzymatyczny test immunoabsorpcyjny do pomiaru hormonu folikulotropowego (FSH), hormonu luteinizującego (LH) i Kisspeptyny1 (Kiss1).

Przeprowadzono testy immunologiczne chemiluminescencyjne w celu pomiaru testosteronu w surowicy, aminotransferazy alaninowej (ALT) i aminotransferazy asparaginianowej (AST). Ponadto mysie komórki Sertoliego (TM4) i komórki Leydiga (TM3) traktowano sukralozą o różnych stężeniach przez 24–72 godziny. Komórki te poddano wewnątrzkomórkowym reaktywnym formom tlenu (ROS), analizie żywotności i analizie Western blot. Aby ocenić dysfunkcję autofagii i lizosomów, badacze wykorzystali bafilomycynę A1, związek blokujący próby lizosomalne i powodujący upośledzoną fuzję autofagosomów i lizosomów.

Test Kołmogorowa-Smirnowa oceniał normalność danych. W przypadku danych naruszających założenia normalności zastosowano testy nieparametryczne. Przeprowadzono dwukierunkową analizę wariancji, aby ocenić wpływ sukralozy i czas trwania ekspozycji. Różnice między grupami porównano za pomocą testu U Manna-Whitneya lub testu t-Studenta.

Wyniki

Komórki TM3 i TM4 wystawione na działanie różnych stężeń sukralozy (1 µm, 10 µm, 100 µm, 1000 µm i 10 000 µm) charakteryzowały się znacznie niższą żywotnością komórek. Komórki wykazywały także wyższe poziomy białka 1A/1B związanego z mikrotubulami, łańcucha lekkiego 3B, formy II (LC3B-II) przy 1000 lub 10 000 µm i nieco niższe poziomy p62. Zmiany te, w połączeniu ze zmniejszoną ilością katepsyny B (enzymu lizosomalnego), wskazują na upośledzoną degradację autofagiczną. Po leczeniu sukralozą stwierdzono istotnie niższą ekspresję katepsyny B, co wskazuje na upośledzoną funkcję lizosomów.

Poziomy ROS w komórkach TM3 i TM4 po ekspozycji na sukralozę przy stężeniu 1 mM, 2,5 mm, 5 mm, 7,5 mm lub 10 mM były znacząco wyższe; Komórki traktowane sukralozą wykazały również zwiększoną ekspresję czynnika jądrowego erytroidalnego 2 (Nrf2) i poziomu oksygenazy hemowej 1 (HO-1), co wskazuje na wzrost stresu oksydacyjnego. Warto zauważyć, że eksponowane komórki miały zmniejszoną ekspresję białka receptora smaku typu 1 1 (T1R3).

Co więcej, jednoczesne podawanie ze znanym antagonistą T1R3 (laktyzolem) hamowało ekspresję T1R3 bardziej niż samo leczenie sukralozą. W celu dalszego zbadania znaczenia modulacji T1R3, komórki gruczolaka przysadki mózgowej szczura (RC-4b/c) traktowano sukralozą z lub bez jednoczesnego leczenia laktyzolem. Spowodowało to znaczne zmniejszenie poziomu LH w sposób zależny od dawki. Jednoczesne leczenie laktizolem zaburza tę supresję, szczególnie przy niższych poziomach sukralozy.

Szczury SD narażone na sukralozę nie wykazywały różnic w masie ciała, poziomach AST lub ALT oraz wskaźnikach kardiologicznych i wątrobowych pomiędzy grupami. Chociaż wygląd narządów rozrodczych nie różnił się znacząco, narażone zwierzęta miały znacznie niższe wskaźniki najądrzy i jąder. Ponadto szczury wykazały znaczne obniżenie poziomu testosteronu i LH w surowicy, a także poziomu Kiss1 w surowicy i jądrach. KISS1, kluczowy regulator osi podwzgórze-przysadka-gonady (HPG), ma kluczowe znaczenie dla rozpoczęcia dojrzewania i utrzymania równowagi hormonów reprodukcyjnych; Jego tłumienie może bezpośrednio przyczyniać się do upośledzenia płodności.

Ekspozycja na sukralozę zmniejszyła także poziom białka T1R3 w jądrach. Narażone zwierzęta miały nieprawidłową morfologię plemników (ze zwiniętymi i zakrzywionymi ogonami) oraz niższą żywotność plemników. Badanie histologiczne jąder ujawniło zmiany w nabłonku nasienia, w tym silną wakuolizację, zakłóconą organizację komórek rozrodczych i kondensację jądrową.

Uszkodzenia DNA zaobserwowano także w plemnikach, co wskazuje na uszkodzenie komórek. Jądra zwierząt narażonych na sukralozę miały wyższy poziom LC3B i niższy poziom P62, co wskazuje na zmiany w autofagii. Ponadto narażone zwierzęta miały wyższy poziom dialdehydu malonowego w surowicy i jądrach, co wskazuje na zwiększoną peroksydację lipidów.

Wnioski

Łącznie ekspozycja na sukralozę niekorzystnie wpływa na reprodukcję samców szczurów, wywołując stres oksydacyjny, powodując uszkodzenie DNA i zakłócając autofagię. Z badania wynika, że ​​dawki in vitro (do 10 mm) prawdopodobnie przekraczają typowe narażenie człowieka z dietą, co uzasadnia ostrożność w ekstrapolacji wyników na rzeczywiste poziomy spożycia.

Wyniki podkreślają potrzebę dokładnej oceny NNNS -NNS i wzywają do wprowadzenia lepszych przepisów dotyczących bezpieczeństwa żywności w celu ograniczenia potencjalnych zagrożeń. Ponadto trwałość środowiskowa sukralozy i jej produktu ubocznego, 6-octanu sukralozy, uwypukla szersze obawy dotyczące środowiska.

Konieczne są dalsze badania w celu zbadania zależności dawka-odpowiedź, skutków długoterminowych i leżących u podstaw mechanizmów molekularnych, aby kompleksowo określić niekorzystne skutki sukralozy.

Źródła: