Zdravstveni efekti se zadržavaju 20 generacija nakon izloženosti pacova fungicidu

Naučnici kažu da su nalazi upozorenje o vrstama hemikalija kojima su ljudi izloženi u životnoj sredini.

Izloženost fungicidu izazvala je promene u ekspresiji gena kod pacova koje su trajale najmanje 20 generacija. Takođe je povećala mogućnost da potomstvo razvije bolest bubrega, gojaznost ili da doživi komplikacije prilikom porođaja, kaže najdugotrajnija studija o 'epigenetskim' promenama kod sisara.

Preporučujemo

Sve je više dokaza da izloženosti u životnoj sredini, kao što je izloženost hemikalijama, mogu izazvati nasledne promene koje ne menjaju DNK organizma. Ove izmene hemijskih markera na DNK dešavaju se u izvornim reproduktivnim ćelijama, prenoseći se zatim na buduće generacije. Međutim, većina studija se fokusira na direktno izložene generacije, a ne na sledeće generacije.

Najnovija studija, sa Univerziteta države Vašington, proučavala je efekat izlaganja inicijalne generacije pacova fungicidu vinklozolinu na 20 narednih generacija. Istraživači su otkrili da su pacovi sa predačkom izloženošću imali veće stope smrti spermatozoida i povećanje problema prilikom porođaja, uključujući smrt majke i potomstva, u poređenju sa dvanaestom i ranijim generacijama ili pacovima bez istorije izloženosti.

Implikacije po ljude, pak, manje su jasne. Iako je prenošenje epigenetskih promena putem generacija demonstrirano kod ljudi – potomci dece začete tokom gladovanja, na primer, imaju povećan rizik od dijabetesa – potrebno je još rada da bi se utvrdilo da li su ljudi pogođeni specifičnim stanjima kojima su bili izloženi njihovi preci.

Ipak, nalazi predstavljaju upozorenje da društvo mora biti opreznije u pogledu zagađenja vazduha i vrsta hemikalija čije oslobađanje u životnu sredinu je dozvoljeno. Prilično je uznemirujuće videti da ovakva akumulacija epigenetskih markera može dovesti do patologije tako kasno u budućnosti, kažu istraživači.

Upotreba vinklozolina kao fungicida na prehrambenim usevima opala je u poslednjih 25 godina i zabranjena je u nekoliko zemalja, kao što su Australija i zemlje Evropske unije.

Indirektna izloženost

Eksperimenti su započeti 2017. godine. U trudne ženke pacova ubrizgan je vinklozolin i rastvarač DMSO, a zatim su ti pacovi razmnožavani sa pacovima bez istorije izloženosti tokom 23 generacije – što je kao barem 500 godina kod ljudi. Prvi trudan pacov, njegovo potomstvo i unučad smatrani su direktno izloženima, a sledećih 20 generacija su bile nasledno izložene. U kontrolnoj grupi je ubrizgan DMSO i razmnožavana je tokom četiri generacije.

Upotrebljeno je najsavremenije sekvenciranje radi identifikacije regiona u genomima pacova u kojima su postojale razlike u metilaciji, odnosno dodavanju metilne grupe DNK. Otkriveno je da su kasnije generacije pacova imale više regiona sa razlikama u metilaciji u poređenju sa kontrolnom grupom, što je pokazalo da epigenetske promene opstaju tokom više generacija.

Nakon pregleda bubrega, prostate, testisa i jajnika, istraživači su otkrili da se stopa bolesti koje pogađaju ove organe povećavala tokom narednih generacija. U dvadesetoj generaciji od početne izloženosti, na primer, svih 11 pacova izloženih putem očinske linije imalo je abnormalnosti jajnika u poređenju sa 11 od 19 kontrolnih pacova. Takođe je primećena ozbiljnija bolest kod pacova sa izloženošću, poput gojaznosti i bolesti bubrega. Istraživači kažu da metilacija DNK narušava normalan razvoj i funkciju organa.

Takođe izveštavaju o većim stopama abnormalnosti pri porođaju, uključujući smrt majke ili mladunaca in utero, kod nasledno izloženih ženki pacova i ženki bez istorije izloženosti koje su se razmnožavale sa nasledno izloženim mužjacima. Između 20% i 70% porođaja bilo je neuspešno u kasnijim generacijama.

Visoke stope abnormalnosti pri porođaju možda su posledica metilacije DNK koja utiče na kvalitet sperme i način razvoja embriona. Veliki obim u uspehu parenja sugeriše da drugi faktori, pored izloženosti vinklozolinu, takođe mogu uticati na plodnost, poput genetike.

Stručnjaci kažu da se bez generacijski usklađene kontrolne grupe ne može isključiti mogućnost epigenetskih promena koje se javljaju nezavisno od izloženosti fungicidu.

Da bi se utvrdilo da li su ljudi i njihovo potomstvo pogođeni potrebne su epidemiološke studije koje povezuju hemijsku izloženost predaka sa zdravstvenim ishodima tokom generacija, kao i studije koje povezuju specifične epigenetske promene sa bolestima kod ljudi.

Autori studije ne misle da nedostatak generacijski usklađene kontrolne grupe utiče na rezultate. Pored kontrolnih pacova koji su razmnožavani tokom četiri generacije, studija je takođe razmnožavala svaku generaciju hemijski izloženih pacova sa neizloženim pacovima iz eksterne kolonije. "Ni jedni ni drugi nisu imali epigenetske promene, tako da kontrolni i normalni neizloženi pacovi daju iste podatke", kažu oni.

(Telegraf Nauka/Nature)