05:00 
Исследование, проведенное учеными-биомедиками из Калифорнийского университета в Риверсайде, впервые показало, что воздействие микропластика (МП) на отца может вызвать метаболические дисфункции у его потомства. Исследование, проведенное с использованием моделей на мышах, выдвигает на первый план ранее неизвестный путь, посредством которого загрязнители окружающей среды влияют на здоровье будущих поколений.
Хотя МП уже были обнаружены в репродуктивных системах человека, исследование, опубликованное в Журнале эндокринного общества, является первым, которое устраняет разрыв между отцовским воздействием МП и долгосрочным здоровьем следующего поколения («потомство F1»).
МП представляют собой крошечные пластиковые частицы (менее более 5 миллиметров), образующихся в результате распада потребительских товаров и промышленных отходов. Метаболические нарушения — это группа состояний, в том числе повышенное кровяное давление, высокий уровень сахара в крови и избыток жира в организме, которые увеличивают риск сердечных заболеваний и диабета.
Чтобы вызвать метаболические нарушения у потомков F1, исследователи кормили их диетой с высоким содержанием жиров. Этот подход помогает выявить последствия воздействия со стороны отца, которые в противном случае могли бы оставаться легкими или скрытыми при нормальных условиях питания. Диета с высоким содержанием жиров имитирует распространенные модели нездорового питания, такие как западная диета, и усиливает метаболические риски. Поскольку сами отцы получали обычную диету, ожирение, наблюдаемое у потомков F1, вызвано диетой.
Исследовательская группа обнаружила, что потомство самок мышей-самцов, подвергшихся воздействию MP, было значительно более восприимчиво к метаболическим нарушениям, чем потомство отцов, не подвергавшихся воздействию, несмотря на то, что все потомки получали одну и ту же диету с высоким содержанием жиров.
"Точные причины этого гендерно-зависимого эффекта до сих пор неясны", - сказал Чанченг Чжоу, профессор биомедицинских наук Медицинской школы UCR и ведущий автор исследования. «В нашем исследовании у потомков женского пола развились диабетические фенотипы. Мы наблюдали активацию провоспалительных и продиабетических генов в их печени — генов, ранее связанных с диабетом. Эти изменения не наблюдались у потомков мужского пола».
Исследовательская группа обнаружила, что, хотя у потомков мужского пола не развился диабет, у них наблюдалось небольшое, но значительное снижение жировой массы. У потомков женского пола наблюдалось снижение мышечной массы наряду с увеличением диабета.
Чтобы понять, как этот признак передавался, исследователи использовали специализированную технологию секвенирования под названием PANDORA-seq, разработанную в UCR. Они обнаружили, что воздействие MP изменяет «груз» сперматозоидов, влияя на небольшие молекулы, которые регулируют включение и выключение генов.
В частности, воздействие MP значительно изменило профиль малых РНК сперматозоидов, включая малые РНК, полученные из тРНК (цРНК) и малые РНК, полученные из рРНК (rsRNA) - типы малых некодирующих РНК. В отличие от ДНК, которая обеспечивает «проект» жизни, эти молекулы РНК могут действовать как «тусклые переключатели» для генов, контролируя, насколько сильно или мало экспрессируется ген во время развития.
«Насколько нам известно, наше исследование является первым, которое показывает, что воздействие микропластика на отца может повлиять на профили малых некодирующих РНК сперматозоидов и вызвать метаболические нарушения у потомства», – сказал Чжоу.
Чжоу подчеркнул, что исследование предполагает, что воздействие пластикового загрязнения не ограничивается индивидуальное воздействие; оно может оставить биологический отпечаток, предрасполагающий детей к хроническим заболеваниям.
"Наше открытие открывает новый горизонт в области гигиены окружающей среды, смещая акцент на то, как окружающая среда обоих родителей способствует здоровью их детей", - сказал он. "Эти результаты исследования на мышах, вероятно, имеют значение для людей. Мужчинам, планирующим завести детей, следует подумать о снижении воздействия вредных веществ, таких как микропластик, чтобы защитить как свое здоровье, так и здоровье своих будущих детей".
Исследовательская группа надеется, что полученные результаты послужат руководством для будущих исследований того, как MP и даже более мелкие нанопластики влияют на развитие человека.
«Наши будущие исследования, вероятно, будут посвящены тому, вызывает ли воздействие на мать аналогичные риски и как эти метаболические изменения можно смягчить», — сказал Чжоу.
К Чжоу присоединились в исследовании Сын Хён Пак, Цзяньфэй Пан, Тинг-Ан Линь, Сиджи Тан и Сихем Челуфи из UCR; Сюдун Чжан и Ци Чен из Медицинской школы Университета Юты; и Тонг Чжоу из Медицинской школы Рино Университета Невады.
Исследование частично поддерживалось грантами Национальных институтов здравоохранения.
