Μια μελέτη με επικεφαλής βιοϊατρικούς επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Ρίβερσαϊντ, έδειξε για πρώτη φορά ότι η έκθεση ενός πατέρα σε μικροπλαστικά (MPs) μπορεί να προκαλέσει μεταβολικές δυσλειτουργίες στους απογόνους του. Η έρευνα, που διεξήχθη με τη χρήση ποντικών, αναδεικνύει μια προηγουμένως άγνωστη οδό μέσω της οποίας οι περιβαλλοντικοί ρύποι επηρεάζουν την υγεία των μελλοντικών γενεών.
Ενώ τα μικροπλαστικά έχουν ήδη ανιχνευθεί στα ανθρώπινα αναπαραγωγικά συστήματα, η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Journal of the Endocrine Society, είναι η πρώτη που γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ της πατρικής έκθεσης σε μικροπλαστικά και της μακροπρόθεσμης υγείας της επόμενης γενιάς (των «απογόνων F1»).
Πώς διεξήχθη η μελέτη
Τα μικροπλαστικά είναι μικροσκοπικά πλαστικά σωματίδια (λιγότερο από 5 χιλιοστά) που προκύπτουν από την αποικοδόμηση καταναλωτικών προϊόντων και βιομηχανικών αποβλήτων. Οι μεταβολικές διαταραχές αναφέρονται σε μια ομάδα παθήσεων -συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης αρτηριακής πίεσης, του υψηλού σακχάρου στο αίμα και της υπερβολικής σωματικής λίπους- που αυξάνουν τον κίνδυνο καρδιακών παθήσεων και διαβήτη.
Για να προκαλέσουν μεταβολικές διαταραχές σε ποντίκια, απογόνους F1, οι ερευνητές τα τάισαν με δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά. Αυτή η προσέγγιση βοηθά στην αποκάλυψη των επιπτώσεων της πατρικής έκθεσης που διαφορετικά θα παρέμεναν ήπιες ή κρυφές υπό κανονικές συνθήκες διατροφής. Η δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά μιμείται κοινά ανθυγιεινά διατροφικά πρότυπα, όπως η δυτική διατροφή, και ενισχύει τους μεταβολικούς κινδύνους. Επειδή οι ίδιοι οι πατέρες τρέφονταν με μια κανονική διατροφή, η παχυσαρκία που παρατηρείται στους απογόνους F1 προκαλείται από τη διατροφή.
Βασικά ευρήματα και επιδράσεις ανά φύλο
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι οι θηλυκοί απόγονοι αρσενικών ποντικών που εκτέθηκαν σε μικροπλαστικά ήταν σημαντικά πιο ευάλωτοι σε μεταβολικές διαταραχές από τους απογόνους μη εκτεθειμένων πατέρων, παρά το γεγονός ότι όλοι οι απόγονοι τρέφονταν με την ίδια δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά.
«Οι ακριβείς λόγοι για αυτήν την επίδραση ανά φύλο είναι ακόμη ασαφείς», δήλωσε ο Changcheng Zhou, καθηγητής βιοϊατρικών επιστημών στην Ιατρική Σχολή του UCR και κύριος συγγραφέας της μελέτης. «Στη μελέτη μας, οι θηλυκοί απόγονοι ανέπτυξαν διαβητικούς φαινοτύπους. Παρατηρήσαμε ανοδική ρύθμιση των προφλεγμονωδών και προδιαβητικών γονιδίων στο συκώτι τους – γονίδια που προηγουμένως συνδέονταν με τον διαβήτη. Αυτές οι αλλαγές δεν παρατηρήθηκαν σε αρσενικούς απογόνους».
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι ενώ οι αρσενικοί απόγονοι δεν ανέπτυξαν διαβήτη, έδειξαν μια μικρή αλλά σημαντική μείωση στη λιπώδη μάζα. Οι θηλυκοί απόγονοι εμφάνισαν μειωμένη μυϊκή μάζα παράλληλα με αυξημένο διαβήτη.
Μηχανισμοί πίσω από τις κληρονομικές αλλαγές
Για να κατανοήσουν πώς μεταδόθηκε το χαρακτηριστικό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια εξειδικευμένη τεχνολογία αλληλούχισης που ονομάζεται PANDORA-seq, η οποία αναπτύχθηκε στο UCR. Διαπίστωσαν ότι η έκθεση σε μικροπλαστικά μεταβάλλει το «φορτίο» του σπέρματος, επηρεάζοντας μικρά μόρια που ρυθμίζουν τον τρόπο με τον οποίο ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται τα γονίδια.
Συγκεκριμένα, η έκθεση σε μικροπλαστικά άλλαξε σημαντικά το μικρό προφίλ RNA του σπέρματος, συμπεριλαμβανομένων των μικρών RNA που προέρχονται από tRNA (tsRNAs) και των μικρών RNA που προέρχονται από rRNA (rsRNAs) – τύπων μικρών μη κωδικοποιητικών RNA. Σε αντίθεση με το DNA, το οποίο παρέχει το «σχέδιο» για τη ζωή, αυτά τα μόρια RNA μπορεί να λειτουργούν σαν «διακόπτες dimmer» για τα γονίδια, ελέγχοντας πόσο ή πόσο λίγο εκφράζεται ένα γονίδιο κατά την ανάπτυξη.
«Από όσο γνωρίζουμε, η δική μας είναι η πρώτη μελέτη που δείχνει ότι η πατρική έκθεση σε μικροπλαστικά μπορεί να επηρεάσει τα μικρά προφίλ μη κωδικοποιητικών RNA του σπέρματος και να προκαλέσει μεταβολικές διαταραχές στους απογόνους», δήλωσε ο Zhou.
Επιπτώσεις για την ανθρώπινη υγεία και μελλοντική έρευνα
Ο Zhou τόνισε ότι η μελέτη υποδηλώνει ότι ο αντίκτυπος της πλαστικής ρύπανσης δεν περιορίζεται στο άτομο που εκτίθεται. Μπορεί να αφήνει ένα βιολογικό αποτύπωμα που προδιαθέτει τα παιδιά σε χρόνιες ασθένειες.
«Η ανακάλυψή μας ανοίγει ένα νέο σύνορο στην περιβαλλοντική υγεία, μετατοπίζοντας την εστίαση στο πώς το περιβάλλον και των δύο γονέων συμβάλλει στην υγεία των παιδιών τους», είπε. «Αυτά τα ευρήματα από μια μελέτη σε ποντίκια πιθανότατα έχουν επιπτώσεις για τους ανθρώπους. Οι άνδρες που σχεδιάζουν να αποκτήσουν παιδιά θα πρέπει να εξετάσουν το ενδεχόμενο μείωσης της έκθεσής τους σε επιβλαβείς ουσίες όπως τα μικροπλαστικά για να προστατεύσουν τόσο την υγεία τους όσο και την υγεία των μελλοντικών παιδιών τους».
Η ερευνητική ομάδα ελπίζει ότι τα ευρήματα θα καθοδηγήσουν μελλοντική έρευνα για το πώς τα μικροπλαστικά και ακόμη και τα μικρότερα νανοπλαστικά επηρεάζουν την ανθρώπινη ανάπτυξη.
«Οι μελλοντικές μας μελέτες πιθανότατα θα εξετάσουν εάν η έκθεση της μητέρας παράγει παρόμοιους κινδύνους και πώς αυτές οι μεταβολικές αλλαγές θα μπορούσαν να μετριαστούν», δήλωσε ο Zhou.
Διάβασε ακόμα
