Mikroplasty v tele otca môžu ovplyvniť metabolizmus jeho detí, ukazuje nová štúdia

Expozícia otcov mikroplastom môže spustiť metabolické problémy u ich potomkov, ukazuje prelomová štúdia vedcov z Kalifornskej univerzity v Riverside. Výskum odhaľuje doteraz neznámy spôsob, akým znečistenie životného prostredia ovplyvňuje zdravie budúcich generácií.

Výskumníci preukázali, že vystavenie otcov mikroplastom (MP) môže vyvolať metabolické dysfunkcie u ich potomstva. Hoci sa MP už našli v ľudskom reprodukčnom systéme, táto štúdia, publikovaná v Journal of the Endocrine Society, ako prvá spája expozíciu otcov MP s dlhodobým zdravím nasledujúcej generácie (potomstvo „F1“). Mikroplasty sú drobné plastové častice (menej ako 5 milimetrov), ktoré vznikajú rozkladom spotrebných produktov a priemyselného odpadu. Metabolické poruchy zahŕňajú súbor stavov – vrátane zvýšeného krvného tlaku, vysokej hladiny cukru v krvi a nadmerného telesného tuku – ktoré zvyšujú riziko srdcových chorôb a cukrovky.

Na vyvolanie metabolických porúch u potomstva F1 im vedci podávali stravu s vysokým obsahom tuku. Tento prístup pomáha odhaliť účinky otcovskej expozície, ktoré by inak mohli zostať mierne alebo skryté za normálnych stravovacích podmienok. Strava s vysokým obsahom tuku napodobňuje bežné nezdravé stravovacie návyky a zosilňuje metabolické riziká. Keďže samotní otcovia boli kŕmení bežnou stravou, obezita pozorovaná u potomstva F1 je spôsobená stravou. Zistilo sa, že samičie potomstvo samcov myší vystavených MP bolo výrazne náchylnejšie na metabolické poruchy ako potomstvo nevystavených otcov, a to napriek tomu, že všetko potomstvo bolo kŕmené rovnakou stravou s vysokým obsahom tuku.

„Presné dôvody tohto pohlavne špecifického účinku sú stále nejasné,“ povedal Changcheng Zhou, profesor biomedicínskych vied na Lekárskej fakulte UCR a hlavný autor štúdie. „V našej štúdii sa u samičieho potomstva vyvinuli diabetické fenotypy. Pozorovali sme zvýšenú reguláciu prozápalových a prodiabetických génov v ich pečeni – génov, ktoré boli predtým spojené s cukrovkou. Tieto zmeny neboli pozorované u samčieho potomstva.“ Výskumný tím zistil, že zatiaľ čo sa u samčieho potomstva nevyvinula cukrovka, vykazovalo mierny, ale významný pokles tukovej hmoty. Samičie potomstvo vykazovalo zníženú svalovú hmotu spolu so zvýšenou cukrovkou. Aby pochopili, ako sa táto vlastnosť preniesla, vedci použili špecializovanú technológiu sekvenovania nazvanú PANDORA-seq, vyvinutú na UCR. Zistili, že expozícia MP mení „náklad“ spermií, čo ovplyvňuje malé molekuly, ktoré regulujú zapínanie a vypínanie génov.

Komentár redakcie: Zistenia tejto štúdie poukazujú na dôležitosť znižovania expozície mikroplastom, a to nielen pre naše vlastné zdravie, ale aj pre zdravie budúcich generácií. Je potrebné preskúmať, či podobné riziká existujú aj pri expozícii matiek, a hľadať spôsoby, ako tieto metabolické zmeny zmierniť. Muži plánujúci rodičovstvo by mali zvážiť obmedzenie expozície škodlivým látkam, ako sú mikroplasty, aby chránili svoje zdravie aj zdravie svojich budúcich detí.

Konkrétne, expozícia MP významne zmenila malý RNA profil spermií, vrátane malých RNA odvodených od tRNA (tsRNA) a malých RNA odvodených od rRNA (rsRNA) – typov malých nekódujúcich RNA. Na rozdiel od DNA, ktorá poskytuje „plán“ pre život, tieto molekuly RNA môžu pôsobiť ako „stmievacie spínače“ pre gény, ktoré kontrolujú, koľko alebo ako málo sa gén exprimuje počas vývoja. „Podľa našich vedomostí je naša štúdia prvá, ktorá ukazuje, že expozícia otcov mikroplastom môže ovplyvniť malé nekódujúce RNA profily spermií a vyvolať metabolické poruchy u potomstva,“ povedal Zhou. Zdôraznil, že štúdia naznačuje, že vplyv znečistenia plastmi sa neobmedzuje len na exponovaného jedinca; môže zanechať biologickú stopu, ktorá predisponuje deti k chronickým ochoreniam. Výskumný tím dúfa, že zistenia usmernia budúci výskum o tom, ako MP a ešte menšie nanoplasty ovplyvňujú ľudský vývoj.