Najnowsze badania opublikowane w „Nature Communications” rzucają światło na wpływ chemikaliów środowiskowych na zdrowie reprodukcyjne, wykraczający poza bezpośrednio narażone osoby i obejmujący kolejne pokolenia. Badanie analizuje, w jaki sposób prenatalna ekspozycja na propyloparaben, powszechnie stosowany konserwant w produktach osobistej higieny, może wywoływać transgeneracyjną dysfunkcję rozrodczą u myszy. Praca ta poszerza wiedzę na temat tego, jak codzienne narażenie na chemikalia może osłabiać płodność kobiet, rodząc pytania o długoterminowe konsekwencje powszechnie stosowanych związków konsumenckich.
Centralnym punktem analizy jest koncepcja zmniejszonej rezerwy jajnikowej (DOR), stanu charakteryzującego się zredukowaną liczbą zdolnych do życia komórek jajowych, co prowadzi do mniejszego prawdopodobieństwa zajścia w ciążę. Chociaż rezerwa jajnikowa naturalnie spada z wiekiem, czynniki środowiskowe mogą nasilać to pogorszenie. Zespół pod kierownictwem Li zastosował multidyscyplinarne podejście, łączące biologię molekularną, fizjologię rozrodu i zaawansowane analizy epigenetyczne, aby wykazać, że prenatalna ekspozycja na propyloparaben wywołuje wyczerpanie rezerwy jajnikowej u samic potomstwa. Efekt ten utrzymuje się nie tylko w bezpośrednio narażonym pokoleniu, ale rozciąga się na co najmniej dwa kolejne pokolenia.
Naukowcy podawali kontrolowane dawki propyloparabenu ciężarnym myszom w krytycznym okresie rozwoju gonad płodowych. Badanie dorosłych samic potomstwa wykazało znaczącą redukcję populacji pierwotnych pęcherzyków jajnikowych – puli niedojrzałych komórek jajowych, które podtrzymują płodność przez całe życie reprodukcyjne samicy. Ilościowe oceny wykazały, że te niedobory były zależne od dawki, przy czym wyższa prenatalna ekspozycja korelowała z bardziej wyraźnym zmniejszeniem rezerwy jajnikowej. Co istotne, efekt ten nie ograniczał się do początkowo narażonego potomstwa; zaobserwowano porównywalne wyczerpanie pęcherzyków w pokoleniach F2 i F3, pomimo braku bezpośredniej ekspozycji na chemikalia, co sugeruje obecność dziedziczonego mechanizmu epigenetycznego.
Badanie zagłębiło się w molekularne podstawy, podkreślając zmienione wzorce metylacji DNA i modyfikacje histonów w tkance jajnikowej dotkniętych zwierząt. Uważa się, że te zmiany epigenetyczne zakłócają regulację kluczowych genów zaangażowanych w rozwój, przeżycie i apoptozę pęcherzyków. Szczególnie godna uwagi była dysregulacja genów związanych ze szlakiem sygnałowym PI3K-AKT, kluczowym regulatorem aktywacji i wzrostu pęcherzyków. Analiza transkryptomiczna tkanki jajnikowej ujawniła skoordynowaną obniżoną regulację genów odpowiedzialnych za reakcje antyoksydacyjne, co sugeruje zwiększoną podatność na stres oksydacyjny – znany czynnik przyczyniający się do starzenia się jajników. Testy płodności potwierdziły te ustalenia, a dotknięte samice wykazywały zmniejszoną wielkość miotu i wydłużone odstępy do poczęcia w porównaniu z grupą kontrolną.
Najbardziej niepokojącym odkryciem był transgeneracyjny przekaz tych szkodliwych skutków. Projekt badania obejmował rozmnażanie narażonych samic z samcami kontrolnymi i ocenę parametrów rozrodczych u kolejnego potomstwa, które nie było bezpośrednio narażone na propyloparaben. Utrzymujące się zmniejszenie rezerwy jajnikowej i zmienione krajobrazy epigenetyczne w tych późniejszych pokoleniach sugerowały, że ekspozycja na chemikalia wywołała dziedziczne epimutacje w linii zarodkowej. Zjawisko to jest zgodne z rosnącym zbiorem prac na temat dziedziczenia epigenetycznego, kwestionując tradycyjne paradygmaty genetyczne, pokazując, że czynniki środowiskowe mogą pozostawiać trwałe ślady wykraczające poza bezpośrednie zmiany sekwencji DNA.
Potencjalne implikacje translacyjne tego badania są ogromne. Propyloparaben jest wszechobecny w kosmetykach, szamponach, balsamach, a nawet opakowaniach żywności ze względu na swoje właściwości przeciwbakteryjne. Ludzkie dane epidemiologiczne sugerują powiązania między parabenami a zaburzeniami endokrynologicznymi, jednak ustalenie jasnego związku przyczynowego było trudne. Ten model mysi dostarcza kluczowych ram biologicznych, sugerując, że prenatalna ekspozycja na takie związki może zagrażać płodności kobiet w kolejnych pokoleniach. Biorąc pod uwagę rosnącą częstość występowania niepłodności i obawy dotyczące wczesnego starzenia się jajników na całym świecie, ponowna ocena limitów ekspozycji i polityki regulacyjnej dotyczącej parabenów staje się imperatywem. Z perspektywy zdrowia publicznego badanie to podkreśla potrzebę zwiększonej czujności w odniesieniu do prenatalnych narażeń środowiskowych.
W Unii Europejskiej obowiązują bardziej rygorystyczne przepisy dotyczące parabenów w produktach kosmetycznych, zakazując niektórych z nich i ustalając niższe limity stężenia dla innych, w tym propyloparabenu, w porównaniu do Stanów Zjednoczonych, gdzie regulacje są mniej restrykcyjne. Badania wskazują, że parabenów, takich jak propyloparaben, można znaleźć w ponad 80% próbek moczu kobiet, co świadczy o stałej ekspozycji na ten związek. Chemikalia środowiskowe, w tym substancje zaburzające gospodarkę hormonalną, są coraz częściej powiązane ze zmniejszoną płodnością zarówno u mężczyzn, jak i kobiet. Te ustalenia podkreślają znaczenie zrozumienia wpływu codziennych ekspozycji na zdrowie reprodukcyjne w skali międzypokoleniowej.
Badanie toruje również drogę przyszłym badaniom nad interwencjami terapeutycznymi. Jeśli zmiany epigenetyczne wywołane ekspozycją na propyloparaben można zidentyfikować i szczegółowo scharakteryzować, można opracować ukierunkowane redagowanie epigenetyczne lub leczenie farmakologiczne w celu przywrócenia prawidłowych wzorców ekspresji genów i zachowania rezerwy jajnikowej. Autorzy podkreślili również znaczenie badania parametrów rozrodczych u samców w przyszłych badaniach, ponieważ parabenom przypisuje się toksyczność dla męskiego układu rozrodczego. Kompleksowe oceny obejmujące obie płcie i wiele pokoleń lepiej zdefiniują pełny zakres ryzyka reprodukcyjnego związanego z parabenami. Tymczasem kampanie podnoszące świadomość społeczną powinny zostać zintensyfikowane, aby edukować konsumentów o potencjalnych zagrożeniach dla reprodukcji związanych z powszechnie stosowanymi konserwantami.
Ogólnie rzecz biorąc, to przełomowe badanie zespołu Li sygnalizuje zmianę paradygmatu w naszym rozumieniu długoterminowych skutków ekspozycji na chemikalia dla zdrowia reprodukcyjnego. Identyfikacja transgeneracyjnego wyczerpania rezerwy jajnikowej wywołanego przez powszechny konserwant nie tylko rozwija dziedzinę toksykologii reprodukcyjnej środowiska, ale także rozpala pilną debatę dotyczącą chemikaliów, które kiedyś uważano za bezpieczne. W miarę jak wskaźniki niepłodności niespodziewanie rosną, a wiek pierwszego ciąży stale się wydłuża na całym świecie, wnioski wyciągnięte z takich modeli zwierzęcych rzucają światło na potencjalne czynniki środowiskowe przyczyniające się do tego trendu. Do tego czasu należy zachować ostrożność przy powszechnej ekspozycji na substancje zaburzające gospodarkę hormonalną, a kobiety w ciąży powinny być szczególnie czujne.
Najnowsze badania opublikowane w „Nature Communications” analizują wpływ prenatalnej ekspozycji na propyloparaben na transgeneracyjną dysfunkcję rozrodczą u myszy.
Badanie wykazało, że ekspozycja na propyloparaben prowadzi do zmniejszenia rezerwy jajnikowej, które utrzymuje się przez co najmniej dwa kolejne pokolenia.
Mechanizmy obejmują zmiany epigenetyczne, takie jak metylacja DNA i modyfikacje histonów, wpływające na geny związane z rozwojem i przeżyciem pęcherzyków jajnikowych.
Odkrycia te mają znaczące implikacje dla zdrowia publicznego, podkreślając potrzebę ponownej oceny limitów ekspozycji i regulacji dotyczących parabenów.
Badanie podkreśla również potrzebę dalszych badań nad wpływem chemikaliów środowiskowych na zdrowie reprodukcyjne w skali międzypokoleniowej.