чоловіче

Відео: Нутрігеноміка - гроші кинули знову? Як збільшити рухливість сперми? (Лютий 2021)

предметів

  • Моніторинг навколишнього середовища
  • Чоловічий фактор безпліддя
  • патогенез

До складу пестицидів входить велика група молекул, які використовуються у всьому світі для підвищення ефективності та врожайності сільського господарства. Їх користь часто затьмарюється шкідливим впливом на нецільові організми, включаючи людину. 1 Пестициди, які згубно впливають на здоров’я людини, включають хлорорганічні пестициди у верхній частині списку через їх високий транспортний потенціал та молекулярні властивості. 2, 3

Ендосульфан (ES) - хлорорганічний пестицид, пов’язаний із шкідливими побічними ефектами у людини, які включають припущення про безпліддя та тератогенні ефекти. 4 Немає молекулярних досліджень, які б вивчали основний механізм дії ЕС у результаті пошкодження клітин, нестабільності геному та погіршення самопочуття. Нещодавнє дослідження, проведене Себастьяном та Рагхаваном 5, продемонструвало механізм опосередкованої ES токсичністю яєчок та чоловічим безпліддям за допомогою модельної системи миші.

Порівнюючи експериментально підтверджену біодоступність у мишей та відомі концентрації ES у випадковому та професійному впливі у людей, ми вдалися до фізіологічно значущих сублетальних концентрацій ES у дослідженні. На рівні всього тіла ЕС спричиняла більші коливання ваги у чоловіків порівняно з жінками. Рівень еритроцитів, лейкоцитів та тромбоцитів також впливав на вплив ES, що свідчить про токсичність. Клітини CD19 + також демонстрували варіації у оброблених тварин, що свідчить про вплив на рівень лімфоїдної системи.

Детальний гістогістологічний аналіз показав, що печінка, легені та яєчка були уражені у всіх органах, тоді як мозок, кишечник та нирки не мали ознак токсичності. Це також було відображено на функціональному рівні.

У яєчках спостерігався високий ступінь атрофії та канальцевого некрозу, у багатьох яєчкових канальців були повністю або частково виснажені сперматогоніальні стовбурові клітини та сперматиди. Подальші детальні аналізи за допомогою тесту TUNEL виявили тривалу загибель клітин яєчка, що свідчить про стійке пошкодження.

Після впливу ES, флуоресцентно-активований аналіз сортування клітин різних популяцій сперматогенних клітин у різні моменти часу, що охоплює сперматогенез, показав значне зниження G1 (сперматоцити та спокійні материнські клітини), S (ділильні материнські клітини), G2/M (4 п) і 1 n (сперматиди) клітин. Ці результати вказують на те, що лікування ЕС суттєво порушило повний цикл сперматогенезу, спричиняючи атрофію яєчок та виснаження клітинних популяцій.

Незважаючи на те, що сперма виглядала нормальною з інтактною морфологією голови, гачка та хвоста, після лікування ЕС спостерігали негайне зниження цілісності хроматину, що підтверджено тестом на дисперсію сперми, який можна пояснити підвищеним рівнем активних форм кисню (АФК). Цікаво, що різке зменшення кількості сперматозоїдів спостерігалося після впливу ЕК. Хоча було відзначено значне зменшення кількості активних рухомих сперматозоїдів, збільшення нерухливих сперматозоїдів також було очевидним через пошкодження яєчок і загибель. Ці результати показали, що кількість та якість сперми епідидиму були серйозно скомпрометовані впливом ЕК.

Чи впливає драматичний вплив на кількість і рухливість сперми на фертильність? Здається, це так. Широкі експерименти з паруванням з використанням самців мишей, які отримували ES, показали, що кількість безплідних самців зросла після впливу ES. Це свідчить про те, що зменшення кількості та рухливості сперми сприяло безпліддям у чоловіків. Під впливом як чоловіків, так і жінок, ми не виявили синергетичного впливу на рівень народжуваності, що припускає, що індуковане ES-безпліддя може бути характерним для чоловіків.

На закінчення автори демонструють, що, використовуючи різні підходи, разом із патофізіологічними змінами, ES викликав максимальний ефект на яєчках, що спричиняло загибель клітин та виснаження популяцій яєчок. Індуковані ЕС зміни яєчок залежали від сперматогенезу і призвели до зменшення якості та кількості сперми, що призвело до безпліддя у чоловіків (рис. 1в).

Механізм дії ЕК, що призводить до чоловічого безпліддя. a ) Тривимірна структура зв'язування ЕК з рецептором андрогену за допомогою стикувальних досліджень. Пунктирною зеленою лінією показано водневий зв’язок з андрогенним рецептором Thr877 (AR), важливим зв’язком, що полегшує їх взаємодію. ( b ) Імуногістохімія, що демонструє зниження експресії AR у зрізах яєчок, оброблених ES. c ) Події, що призводять до безпліддя у чоловіків після впливу ЕК. Ймовірний антагонізм AR може бути відповідальним за орган-специфічність ефекту ES. У яєчках він індукує атрофію яєчок, збіднює популяції клітин у насінних канальцях і впливає на сперматогенез, що в свою чергу призводить до якісного та кількісного зменшення епідидимальної сперми, що завершується безпліддям у чоловіків.

Повнорозмірне зображення

Цікаво, що лікування ЕС призвело до опосередкованого АФК пошкодження ДНК та підвищило рівень помилок, схильних до відновлення ДНК, що призвело до нестабільності геному (Sebastian and Raghavan 5). Це спостереження у поєднанні з фізіологічним впливом ЕК дає нам новий погляд на механізми опосередкованої ЕК токсичності.

Кілька хлорорганічних пестицидів є ендокринними руйнівниками, які діють як антагоністи андрогену або естрогену. Попередні дослідження свідчать про те, що ES може діяти як антагоніст андрогенних рецепторів (AR). 6, 7 На додаток до звичайних органів, багатих АР, таких як яєчка та простата, легені також багаті експресією АР. Шляхом стикувальних досліджень та біоінформатичного аналізу ми показали, що ES справді може зв'язуватися з місцем зв'язування AR-ліганду зі значною енергією зв'язування порівняно з енергією дигідротестостерону, його природного ліганду, що підсилює таку гіпотезу (рис. Важливо, що ми виявили зменшення AR-позитивних клітин Сертолі після лікування ЕС, що свідчить про специфічне виснаження клітин Сертолі (рис. 1b). Отже, спостережувана органна специфічність дії ES може бути пов’язана з AR, і молекулярні результати цього аспекту потребують подальшого дослідження.

Це дослідження є особливо цікавим з огляду на зростаючу стурбованість з приводу ризиків для здоров'я пестицидів та відсутність розуміння проблеми. 8, 9, 10, 11 Крім того, порушені питання викликають глобальне занепокоєння через зростання світової торгівлі сільськогосподарською продукцією та відсутність відповідних заходів контролю якості використання пестицидів у ряді країн. 11 Це дослідження може бути продовжене на інші види пестицидів із такими спекулятивними несприятливими ефектами і стане першим кроком на шляху до більш раціонального використання пестицидів на благо людства.