Drobné plastové čiastočky, ktoré sú všade okolo nás, ovplyvňujú mužských a ženských potomkov rozdielne. Zistila to štúdia vedená biomedicínskymi vedcami z Kalifornskej univerzity v Riverside (UCR). Po prvýkrát ukázala, že expozícia otca mikroplastom môže vyvolať metabolické poruchy u jeho potomkov. Výskum realizovaný na myších modeloch poukazuje na doteraz neznámu cestu, ktorou environmentálne znečisťujúce látky ovplyvňujú zdravie budúcich generácií.
Hoci mikroplasty už boli zistené v ľudských reprodukčných systémoch, táto štúdia, publikovaná v časopise Journal of the Endocrine Society, je prvou, ktorá spája otcovskú expozíciu mikroplastom s dlhodobým zdravím nasledujúcej generácie (tzv. potomstvo F1).
Mikroplasty sú drobné plastové častice (menšie ako 5 milimetrov), ktoré vznikajú rozpadom spotrebných výrobkov a priemyselného odpadu. Podľa výskumov sa takéto častice nachádzajú už prakticky všade – v pitnej vode, pôde, vo vzduchu aj v ľudských orgánoch.
Metabolické poruchy označujú súbor stavov – vrátane zvýšeného krvného tlaku, vysokej hladiny cukru v krvi a nadmerného telesného tuku – ktoré zvyšujú riziko srdcových ochorení a cukrovky.
Aby u potomstva F1 vyvolali metabolické poruchy, výskumníci ich kŕmili stravou s vysokým obsahom tukov. Tento prístup pomáha odhaliť účinky otcovskej expozície, ktoré by inak mohli zostať mierne alebo skryté pri bežnej strave. Vysokotuková strava napodobňuje bežné nezdravé stravovacie návyky, ako je západná strava, a zosilňuje metabolické riziká. Keďže samotní otcovia dostávali bežnú stravu, obezita pozorovaná u potomstva F1 bola vyvolaná stravou.
Výskumný tím zistil, že samičie potomstvo samcov myší vystavených mikroplastom bolo výrazne náchylnejšie na metabolické poruchy než potomstvo neexponovaných otcov, hoci všetci potomkovia dostávali rovnakú vysokotukovú stravu.
„Presné dôvody tohto pohlavne špecifického účinku zatiaľ nie sú jasné,“ uviedol Changcheng Zhou, profesor biomedicínskych vied na Lekárskej fakulte UCR a hlavný autor štúdie. „V našej štúdii sa u samičích potomkov vyvinuli diabetické fenotypy. Pozorovali sme zvýšenú expresiu prozápalových a prodiabetických génov v ich pečeni – génov, ktoré už boli predtým spojené s cukrovkou. Tieto zmeny sa u samčích potomkov nepozorovali.“
Výskumníci zistili, že hoci sa u samčích potomkov nevyvinula cukrovka, zaznamenali mierny, no štatisticky významný pokles tukovej hmoty. Samičie potomstvo vykazovalo zníženú svalovú hmotu spolu so zvýšeným výskytom cukrovky.
Aby pochopili, ako sa táto vlastnosť prenáša, použili vedci špecializovanú sekvenačnú technológiu s názvom PANDORA-seq, vyvinutú na UCR. Zistili, že expozícia mikroplastom mení „náklad“ spermií, konkrétne malé molekuly, ktoré regulujú zapínanie a vypínanie génov.
Konkrétne expozícia mikroplastom výrazne zmenila profil malých RNA v spermiách. Na rozdiel od DNA, ktorá poskytuje „plán“ života, môžu tieto molekuly RNA fungovať ako „stmievače“ génov a riadiť, do akej miery sa gén počas vývoja prejaví.
„Pokiaľ vieme, ide o prvú štúdiu, ktorá ukazuje, že otcovská expozícia mikroplastom môže ovplyvniť profily malých nekódujúcich RNA v spermiách a vyvolať metabolické poruchy u potomstva,“ povedal Zhou. Zhou zdôraznil, že štúdia naznačuje, že vplyv plastového znečistenia sa neobmedzuje len na priamo exponovaného jedinca; môže zanechať biologickú stopu, ktorá zvyšuje náchylnosť detí na chronické ochorenia.
„Náš objav otvára novú hranicu v oblasti environmentálneho zdravia a presúva pozornosť na to, ako prostredie oboch rodičov prispieva k zdraviu ich detí,“ uviedol. „Tieto zistenia z myšej štúdie majú pravdepodobne význam aj pre ľudí. Muži, ktorí plánujú mať deti, by mali zvážiť zníženie expozície škodlivým látkam, ako sú mikroplasty, aby chránili svoje zdravie aj zdravie svojich budúcich detí.“
Výskumný tím dúfa, že zistenia nasmerujú budúci výskum na to, ako mikroplasty a ešte menšie nanoplasty ovplyvňujú ľudský vývoj.
„Naše budúce štúdie sa pravdepodobne zamerajú na to, či expozícia matky predstavuje podobné riziká a ako by sa tieto metabolické zmeny dali zmierniť,“ dodal Zhou.