Coraz więcej badań wskazuje, że zanieczyszczenia środowiskowe mogą wpływać nie tylko na zdrowie metaboliczne czy nowotworowe, ale również na płodność i integralność materiału genetycznego człowieka. Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Environmental Health sugeruje, że ekspozycja na substancje chemiczne już w okresie prenatalnym może mieć długotrwały wpływ na jakość plemników aż do dorosłości. Naukowcy wykazali, że kontakt z polichlorowanymi bifenylami (PCB) oraz substancjami per- i polifluoroalkilowymi (PFAS) wiązał się z obecnością dodatkowych chromosomów X i Y w plemnikach dorosłych mężczyzn. Takie zaburzenia mogą zwiększać ryzyko niepłodności, poronień oraz wad genetycznych u potomstwa.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak ekspozycja prenatalna na PFAS i PCB może wpływać na rozwój plemników
- Dlaczego dodatkowe chromosomy X i Y w plemnikach są niebezpieczne dla zdrowia reprodukcyjnego
- Jakie związki chemiczne powiązano z aneuploidią plemników u dorosłych mężczyzn
- Dlaczego naukowcy apelują o ograniczenie obecności „wiecznych chemikaliów” w środowisku
Badanie objęło obserwację uczestników od życia płodowego do dorosłości
Projekt badawczy prowadzony przez zespół Melissy Perry z George Mason University należy do pierwszych badań na ludziach analizujących wpływ ekspozycji prenatalnej na trwałe zaburzenia genetyczne plemników. Badacze przeanalizowali próbki nasienia mężczyzn w wieku od 22 do 24 lat. Ich matki uczestniczyły wcześniej w badaniu kohortowym prowadzonym w latach 1986–1987 i przekazały próbki krwi podczas ciąży.
Następnie u tych samych dzieci oznaczano poziomy substancji chemicznych również w wieku 7 oraz 14 lat. Po wielu latach oceniono materiał genetyczny plemników uczestników. Dzięki temu naukowcy mogli prześledzić wpływ ekspozycji środowiskowej od życia płodowego aż po dorosłość.
Czym są aneuploidie plemników?
Prawidłowy plemnik zawiera 23 chromosomy – połowę materiału genetycznego człowieka. Każdy plemnik powinien posiadać jeden chromosom płci:
- chromosom X,
- albo chromosom Y.
W badaniu stwierdzono jednak obecność dodatkowych chromosomów płciowych u części uczestników narażonych na wyższe stężenia PFAS i PCB. Takie zaburzenia określa się mianem aneuploidii plemników. Oznaczają one nieprawidłową liczbę chromosomów w komórkach rozrodczych. Aneuploidie mogą prowadzić do:
- obniżenia płodności,
- zwiększonego ryzyka poronień,
- zaburzeń rozwoju zarodka,
- wad genetycznych, takich jak zespół Klinefeltera.
PFAS i PCB powiązano z dodatkowymi chromosomami X i Y
Badacze odkryli, że ekspozycja na PCB była głównie związana z obecnością dodatkowego chromosomu Y w plemnikach. Z kolei PFAS wykazywały bardziej rozległy wpływ. Wyższe stężenia tych związków wiązały się zarówno z dodatkowymi chromosomami Y, jak i dodatkowymi chromosomami X.
To sugeruje, że „wieczne chemikalia” mogą wpływać na procesy podziału komórkowego podczas spermatogenezy oraz zaburzać prawidłową segregację chromosomów. Autorzy badania podkreślają, że obserwowany efekt był związany zarówno z ekspozycją prenatalną, jak i narażeniem we wczesnym dzieciństwie.
„Wieczne chemikalia” są obecne w żywności, wodzie i powietrzu
PFAS, określane często jako „forever chemicals”, to grupa bardzo trwałych związków chemicznych szeroko wykorzystywanych w przemyśle. Mogą występować m.in.:
- w opakowaniach żywności,
- wodoodpornych materiałach,
- pianach gaśniczych,
- produktach codziennego użytku,
- skażonej wodzie pitnej.
Ich cechą charakterystyczną jest wyjątkowo długi czas rozkładu w środowisku i zdolność do kumulowania się w organizmach żywych. Badacze sugerują, że ekspozycja na PCB mogła wynikać przede wszystkim ze spożywania skażonych owoców morza przez matki uczestników badania. PFAS mogły natomiast pochodzić z żywności, wody oraz zanieczyszczeń środowiskowych obecnych w powietrzu.
Ekspozycja prenatalna może mieć skutki widoczne po dekadach
Jednym z najważniejszych wniosków badania jest możliwość długotrwałego wpływu środowiska prenatalnego na zdrowie reprodukcyjne dorosłych mężczyzn. Melissa Perry podkreśliła:
Te odkrycia dostarczają nowych dowodów na to, że ekspozycja płodu na substancje chemiczne oraz późniejsza ekspozycja na nie może mieć trwały wpływ na integralność genetyczną plemników aż do dorosłości.
To kolejny argument wskazujący, że rozwój płodowy jest wyjątkowo wrażliwym okresem dla działania czynników środowiskowych. W ostatnich latach rośnie liczba badań sugerujących, że ekspozycja na substancje zaburzające gospodarkę hormonalną może wpływać na:
- rozwój układu rozrodczego,
- jakość nasienia,
- dojrzewanie płciowe,
- płodność w życiu dorosłym.
Niepłodność mężczyzn staje się globalnym problemem zdrowotnym
Szacuje się, że około 7% mężczyzn na świecie doświadcza problemów z płodnością. Jednocześnie liczne analizy wskazują na systematyczny spadek jakości nasienia w populacji. Naukowcy coraz częściej wiążą ten trend z:
- zanieczyszczeniem środowiska,
- stylem życia,
- dietą,
- ekspozycją na substancje chemiczne,
- przewlekłym stresem oksydacyjnym.
Badanie zespołu Perry wzmacnia hipotezę, że czynniki środowiskowe mogą odgrywać istotną rolę w zaburzeniach płodności obserwowanych współcześnie.
Eksperci apelują o działania systemowe
Autorzy badania podkreślają, że problem ekspozycji na PFAS i PCB wykracza poza indywidualne decyzje zdrowotne i wymaga rozwiązań na poziomie polityki zdrowotnej oraz ochrony środowiska. Melissa Perry zaznaczyła:
Narażenie na substancje chemiczne stanowi problem zdrowia publicznego i istnieje silny związek ze spadkiem stężenia i jakości plemników. Musimy naprawdę szukać rozwiązań politycznych, które zapobiegną przedostawaniu się tych substancji chemicznych do naszego środowiska i związanym z tym szkodom.
Eksperci wskazują, że ograniczenie ekspozycji populacyjnej może wymagać:
- zaostrzenia regulacji przemysłowych,
- monitorowania jakości wody i żywności,
- ograniczenia stosowania PFAS,
- szerszej edukacji zdrowotnej.
Główne wnioski
- Ekspozycja prenatalna i dziecięca na PFAS oraz PCB była powiązana z obecnością dodatkowych chromosomów X i Y w plemnikach dorosłych mężczyzn.
- Badanie objęło mężczyzn obserwowanych od życia płodowego do wieku 22–24 lat, co czyni je jednym z pierwszych badań tego typu u ludzi.
- Aneuploidie plemników mogą zwiększać ryzyko niepłodności, poronień i wad genetycznych, w tym zespołu Klinefeltera.
- Naukowcy wskazują PFAS i PCB jako istotny problem zdrowia publicznego wymagający działań regulacyjnych i środowiskowych.
Źródło:
- George Mason University
- https://link.springer.com/article/10.1186/s12940-026-01303-w
