מחקר בראשות מדענים ביו-רפואיים מאוניברסיטת קליפורניה, ריברסייד, הראה לראשונה כי חשיפת אב למיקרופלסטיק (MPs) עלולה לעורר הפרעות בתפקוד מטבולי אצל צאצאיו. המחקר, שנערך באמצעות מודלים של עכברים, מדגיש מסלול שלא היה ידוע קודם לכן שדרכו מזהמים סביבתיים משפיעים על בריאות הדורות הבאים.
בעוד שחברי פרלמנט כבר זוהו במערכות הרבייה האנושיות, המחקר, שפורסם ב- כתב העת של החברה האנדוקריניתהיא הראשונה לגשר על הפער בין חשיפה אבהית לחברי פרלמנט לבין הבריאות ארוכת הטווח של הדור הבא ("צאצאי ה-F1").
MPs הם חלקיקי פלסטיק זעירים (פחות מ-5 מילימטרים) הנובעים מפירוק מוצרי צריכה ופסולת תעשייתית. הפרעות מטבוליות מתייחסות למקבץ של מצבים – כולל לחץ דם מוגבר, סוכר גבוה בדם ועודף שומן בגוף – המגבירים את הסיכון למחלות לב וסוכרת.
כדי לגרום להפרעות מטבוליות בצאצאי F1, החוקרים האכילו אותם בתזונה עתירת שומן. גישה זו מסייעת לחשוף את ההשפעות של חשיפה אבהית שעלולות להישאר קלות או נסתרות בתנאי תזונה רגילים. התזונה עתירת השומן מחקה דפוסי אכילה לא בריאים נפוצים, כמו התזונה המערבית, ומגבירה סיכונים מטבוליים. מכיוון שהאבות עצמם ניזונו מתזונה רגילה, ההשמנה הנראית בצאצאי F1 נגרמת על ידי דיאטה.
צוות המחקר מצא שצאצאים נקבות של עכברים זכרים שנחשפו לאנשי פרלמנט היו רגישים יותר באופן מובהק להפרעות מטבוליות מאשר צאצאים של אבות לא חשופים, למרות שכל הצאצאים ניזונו מאותה תזונה עתירת שומן.
הסיבות המדויקות להשפעה הספציפית למין זו עדיין אינן ברורות. במחקר שלנו, צאצאים נשיים פיתחו פנוטיפים סוכרתיים. צפינו בהגברת ויסות של גנים פרו-דלקתיים ופרו-סוכרתיים בכבד שלהם – גנים שהיו קשורים בעבר לסוכרת. שינויים אלו לא נראו בצאצאים זכרים".
צ'אנגצ'נג ג'ואו, פרופסור למדעים ביו-רפואיים בבית הספר לרפואה של UCR והמחבר הראשי של המחקר
צוות המחקר מצא שבעוד שצאצאים זכרים לא פיתחו סוכרת, הם הראו ירידה קלה אך משמעותית במסת השומן. צאצאים נשיים הראו ירידה במסת השריר לצד סוכרת מוגברת.
כדי להבין כיצד התכונה הועברה, החוקרים השתמשו בטכנולוגיית רצף ייעודית בשם PANDORA-seq, שפותחה ב-UCR. הם גילו שחשיפה ל-MP משנה את ה"מטען" של הזרע, ומשפיעה על מולקולות קטנות המווסתות את אופן ההפעלה והכיבוי של הגנים.
באופן ספציפי, החשיפה ל-MP שינתה באופן משמעותי את פרופיל ה-RNA הקטן של הזרע, כולל RNAs קטנים שמקורם ב-tRNA (tsRNAs) ו-RNAs קטנים שמקורם ב-rRNA (rsRNAs) – סוגים של RNAs קטנים שאינם מקודדים. בניגוד ל-DNA, המספק את ה"שרטוט" לחיים, מולקולות ה-RNA הללו עשויות לפעול כמו "מתגי עמום" לגנים, ולשלוט בכמה או כמה מעט גן מבוטא במהלך הפיתוח.
"למיטב ידיעתנו, המחקר שלנו הוא המחקר הראשון שהראה שחשיפה אבהית למיקרופלסטיק יכולה להשפיע על פרופילי RNA קטנים שאינם מקודדים לזרע ולגרום להפרעות מטבוליות בצאצאים", אמר ג'ואו.
ג'ואו הדגיש כי המחקר מצביע על כך שהשפעת זיהום הפלסטיק אינה מוגבלת לאדם שנחשף; זה עלול להשאיר חותם ביולוגי שגורם לילדים למחלות כרוניות.
"התגלית שלנו פותחת גבול חדש בבריאות הסביבה, ומעבירה את הפוקוס לאופן שבו הסביבה של שני ההורים תורמת לבריאות ילדיהם", אמר. "לממצאים הללו ממחקר עכברים יש כנראה השלכות על בני אדם. גברים שמתכננים להביא ילדים לעולם צריכים לשקול להפחית את החשיפה שלהם לחומרים מזיקים כמו מיקרופלסטיק כדי להגן הן על בריאותם והן על בריאות ילדיהם העתידיים".
צוות המחקר מקווה שהממצאים ידריכו חקירה עתידית לגבי האופן שבו חברי פרלמנט וננו-פלסטיק קטן עוד יותר משפיעים על התפתחות האדם.
"המחקרים העתידיים שלנו ככל הנראה יבדקו האם חשיפה אימהית מייצרת סיכונים דומים וכיצד ניתן להפחית את השינויים המטבוליים הללו", אמר ג'ואו.
אל ג'ואו הצטרפו למחקר Seung Hyun Park, Jianfei Pan, Ting-An Lin, Sijie Tang ו-Sihem Cheloufi ב-UCR; Xudong Zhang וצ'י צ'ן בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת יוטה; וטונג ג'ואו באוניברסיטת נבאדה, בית הספר לרפואה של רינו.
המחקר נתמך חלקית על ידי מענקים מהמכונים הלאומיים לבריאות.
