Sukralóza narúša mužskú plodnosť tým, že poškodzuje spermie a mení hormóny v štúdiách na zvieratách

Sukralóza narúša mužskú plodnosť tým, že poškodzuje spermie a mení hormóny v štúdiách na zvieratách

Bežné umelé sladidlo nachádzajúce sa v tisíckach potravín môže ohroziť mužskú plodnosť narušením hormónov a poškodením spermií, ukazuje nový výskum na potkanoch.

V štúdii nedávno publikovanej v časopiseEnvironmentálne zdravotné perspektívyVýskumníci skúmali účinky expozície sukralóze na mužské reprodukčné zdravie.

Mužská neplodnosť je celosvetový zdravotný problém, ktorý postihuje 8 % až 12 % párov a podieľa sa na takmer polovici prípadov neplodnosti vo svete. Mužská neplodnosť je ovplyvnená hormonálnymi, environmentálnymi a genetickými faktormi, ktoré ovplyvňujú spermatogenézu a reprodukčnú funkciu. Zmeny v stravovaní a životnom štýle, vrátane zvýšeného príjmu nedusitých sladidiel (NNSS) a sladkých nápojov, patria medzi takéto faktory, ktoré sa podieľajú na zvyšujúcej sa prevalencii neplodnosti.

Sukralóza, NNS, predstavuje 30 % trhu so sladidlami v Spojených štátoch. Hoci má sukralóza antibakteriálne vlastnosti a menej kalórií, objavujú sa obavy z potenciálnych zdravotných rizík a trvania životného prostredia. Je tiež perzistentným kontaminantom vo vodných systémoch, pričom štúdie preukazujú jeho stálu prítomnosť v celom mestskom vodnom cykle. Štúdia zdôrazňuje obavy týkajúce sa sukralózy-6-acetátu, genotoxického vedľajšieho produktu výroby a metabolizmu sukralózy, ktorý môže zhoršiť zdravotné a environmentálne riziká. Napriek výskumu NNSS sú údaje o potenciálnych súvislostiach medzi sukralózou a mužskou neplodnosťou obmedzené.

O štúdiu

V tejto štúdii výskumníci hodnotili účinky sukralózy na mužské reprodukčné zdravie. Šesťtýždňové samce potkanov Sprague-Dawley (SD) sa aklimatizovali za kontrolovaných podmienok počas jedného týždňa a potom sa náhodne rozdelili do jednej zo štyroch experimentálnych skupín. Sukralóza sa podávala v dávke 1,5 mg/kg, 15 mg/kg, 45 mg/kg alebo 90 mg/kg počas dvoch mesiacov.

Kontroly dostali deionizovanú vodu. Telesná hmotnosť sa monitorovala týždenne počas ôsmich týždňov. Na konci štúdie sa zvieratá usmrtili a odobrali sa vzorky krvi na biochemickú analýzu. Orgány ako pečeň, slezina, srdce, semenníky, nadsemenníky a obličky sa odobrali na histopatologické vyhodnotenie.

Zadná časť nadsemenníka bola narezaná na kúsky a krátko ponechaná v kultivačnom médiu a supernatant bol použitý na analýzu motility spermií. Vzorky spermií boli podrobené analýze Western blot na vyhodnotenie markerov poškodenia DNA. Okrem toho sa na meranie folikuly stimulujúceho hormónu (FSH), luteinizačného hormónu (LH) a kissspeptínu1 (Kiss1) použil enzýmový imunosorbentový test.

Na meranie sérového testosterónu, alanínaminotransferázy (ALT) a aspartátaminotransferázy (AST) sa uskutočnili chemiluminiscenčné imunotesty. Okrem toho boli myšie Sertoliho bunky (TM4) a Leydigove bunky (TM3) ošetrené rôznymi koncentráciami sukralózy počas 24–72 hodín. Tieto bunky sa podrobili intracelulárnym reaktívnym druhom kyslíka (ROS), životaschopnosti a analýze Western blot. Na posúdenie autofagy-lyzozómovej dysfunkcie výskumníci použili bafilomycín A1, zlúčeninu, ktorá blokuje lyzozomálne pokusy a vedie k narušenej fúzii autofagozómov a lyzozómov.

Kolmogorov-Smirnov test hodnotil normalitu údajov. Neparametrické testy boli použité pre dáta porušujúce predpoklady normality. Na posúdenie účinkov sukralózy a trvania expozície sa uskutočnila dvojcestná analýza rozptylu. Rozdiely v skupinách sa porovnávali pomocou Mann-Whitneyho U testu alebo Studentovho t testu.

Výsledky

Bunky TM3 a TM4 vystavené rôznym koncentráciám sukralózy (1 μm, 10 μm, 100 μm, 1000 μm a 10 000 μm) mali významne nižšiu životaschopnosť buniek. Bunky tiež vykazovali vyššie hladiny ľahkého reťazca 3B proteínu 1A/1B spojeného s mikrotubulami, formy II (LC3B-II) pri 1000 alebo 10 000 μm a mierne nižšie hladiny p62. Tieto zmeny v kombinácii so zníženým katepsínom B (lyzozomálny enzým) naznačujú zhoršenú autofagickú degradáciu. Po liečbe sukralózou bola signifikantne nižšia expresia katepsínu B, čo naznačuje zhoršenú funkciu lyzozómov.

Hladiny ROS v bunkách TM3 a TM4 po expozícii sukralóze pri 1 mM, 2,5 mm, 5 mm, 7,5 mm alebo 10 mM boli významne vyššie; Bunky ošetrené sukralózou mali tiež zvýšenú expresiu nukleárneho faktora erytroidného 2 súvisiaceho faktora 2 (Nrf2) a hladiny hemoxygenázy 1 (HO-1), čo naznačuje zvýšenie oxidačného stresu. Je pozoruhodné, že exponované bunky mali zníženie expresie proteínu chuťového receptora typu 1 1 (T1R3).

Okrem toho súčasné podávanie so známym antagonistom T1R3 (laktizolom) potlačilo expresiu T1R3 viac ako samotná liečba sukralózou. Aby sa ďalej preskúmala relevantnosť modulácie T1R3, bunky adenómu hypofýzy potkanov (RC-4b/c) boli ošetrené sukralózou s laktizolom alebo bez neho. To viedlo k významnému zníženiu hladín LH v závislosti od dávky. Súbežná liečba laktizolom narušila toto potlačenie, najmä pri nižších hladinách sukralózy.

SD potkany vystavené sukralóze nevykazovali žiadne rozdiely v telesnej hmotnosti, hladinách AST alebo ALT a srdcových a pečeňových indexoch medzi skupinami. Aj keď sa vzhľad reprodukčných orgánov výrazne nelíšil, exponované zvieratá mali výrazne nižšie indexy nadsemenníkov a semenníkov. Okrem toho potkany vykazovali významné zníženie hladín testosterónu a LH v sére, ako aj hladiny Kiss1 v sére a semenníkoch. KISS1, kľúčový regulátor osi hypotalamus-hypofýza-gonáda (HPG), je rozhodujúci pre začatie puberty a udržiavanie rovnováhy reprodukčných hormónov; Jeho potlačenie môže priamo prispieť k zhoršeniu plodnosti.

Expozícia sukralóze tiež znížila hladiny proteínu T1R3 v semenníkoch. Exponované zvieratá mali abnormálnu morfológiu spermií (so stočenými a zakrivenými chvostmi) a nižšiu životaschopnosť spermií. Histologické vyšetrenie semenníkov odhalilo zmeny v semennom epiteli, vrátane závažnej vakuolizácie, narušenej organizácie zárodočných buniek a jadrovej kondenzácie.

Poškodenie DNA sa pozorovalo aj v spermiách, čo naznačuje poškodenie buniek. Semenníky zvierat exponovaných sukralóze mali vyššie hladiny LC3B a nižšie hladiny P62, čo naznačuje zmeny v autofágii. Okrem toho mali exponované zvieratá vyššie hladiny malondialdehydu v sére a semenníkoch, čo naznačuje zvýšenú peroxidáciu lipidov.

Závery

Expozícia sukralóze spolu nepriaznivo ovplyvňuje reprodukčné výsledky samcov u potkanov tým, že indukuje oxidačný stres, spôsobuje poškodenie DNA a narušuje autofágiu. Štúdia zistila, že dávky in vitro (do 10 mm) pravdepodobne prevyšujú typickú ľudskú potravinovú expozíciu, čo odôvodňuje opatrnosť pri extrapolácii výsledkov na úrovne príjmu v reálnom svete.

Výsledky zdôrazňujú potrebu starostlivého hodnotenia NNNS -NNS a vyžadujú lepšie predpisy o bezpečnosti potravín na zmiernenie potenciálnych rizík. Okrem toho environmentálna trvanlivosť sukralózy a jej vedľajšieho produktu, sukralózy-6-acetátu, zdôrazňuje širšie environmentálne problémy.

Sú potrebné ďalšie štúdie na preskúmanie vzťahov medzi dávkou a odozvou, dlhodobých účinkov a základných molekulárnych mechanizmov, aby sa komplexne vymedzili nepriaznivé účinky sukralózy.

Zdroje: