Videó: Nutrigenomics - újra kidobott pénz? Hogyan lehet növelni a spermiumok mozgékonyságát? (2021. február)
elemeket
- Környezeti megfigyelés
- Férfi faktor meddőség
- patogenezis
A peszticidek nagy molekula csoportot tartalmaznak, amelyeket világszerte használnak a mezőgazdaság hatékonyságának és hozamának javítására. Előnyeiket gyakran beárnyékolják a nem célszervezetekre, köztük az emberekre gyakorolt káros hatások. 1 Az emberi egészségre káros hatással bíró peszticidek a szerves klór peszticidek közé tartoznak a lista élén magas szállítási potenciáljuk és molekuláris tulajdonságaik miatt. 2, 3
Az endoszulfán (ES) egy klór szerves peszticid, amely káros mellékhatásokkal jár az emberekben, beleértve a feltételezett meddőséget és a teratogén hatásokat. 4 Nincsenek molekuláris vizsgálatok, amelyek megvizsgálnák az ES hatásmechanizmusát az ebből eredő sejtkárosodásban, a genom instabilitásában és a rossz egészségi állapotban. Sebastian és Raghavan 5 nemrégiben végzett tanulmánya bemutatta az ES által közvetített heretoxicitás és a hím meddőség mechanizmusát egérmodell-rendszerrel.
Ha összehasonlítottuk a kísérletileg igazolt egerek biohasznosulását és az ismert véletlenszerű és munkahelyi expozíció során jelentett ES-koncentrációkat, a vizsgálat során fiziológiailag releváns szubletális ES-koncentrációkat vettünk igénybe. Az egész test szintjén az ES nagyobb súlyingadozásokat okozott a férfiaknál, mint a nők. A vörösvértest, a fehérvérsejt és a trombocita szintjét is befolyásolta az ES expozíció, ami toxicitásra utal. A CD19 + sejtek variációkat mutattak a kezelt állatokban is, ami hatással volt a nyirokrendszer szintjére.
A részletes hisztopatológiai elemzésekből kiderült, hogy a máj, a tüdő és a herék minden szervben érintettek voltak, míg az agy, a belek és a vesék nem mutattak toxicitás jeleit. Ez funkcionális szinten is megmutatkozott.
Nagyfokú atrófiát és tubuláris nekrózist figyeltek meg a herékben, sok heretubulusban teljesen vagy részben kimerültek a spermatogonialis anyasejtek és a spermatidák. A TUNEL teszt alkalmazásával végzett további részletes elemzések a heresejtek hosszú távú halálozását tárták fel, ami tartós károsodásra utal.
Az ES-expozíciót követően a különböző spermatogén sejtpopulációk sejtrendezésének fluoreszcenciával aktivált elemzése különböző időpontokban, a spermatogenezist átfogva jelentős csökkenést mutatott a G1-ben (spermatocyták és nyugalmi anyasejtek), S (osztódó anyasejtek), G2/M (4 n) és 1 n (spermatida) sejt. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az ES-kezelés jelentősen megzavarta a spermatogenezis teljes ciklusát, ami heresorvadást és a sejtpopulációk kimerülését okozta.
Bár a sperma normálisnak tűnt ép fej, horog és farok morfológiájával, az ES kezelés után azonnali csökkenést figyeltek meg a kromatin integritásában, amit egy spermium diszperziós teszt is megerősített, ami a reaktív oxigénfajok (ROS) megnövekedett szintjének tulajdonítható. Érdekes módon a spermiumszám drámai csökkenését figyelték meg az EC-expozíció után. Bár az aktív mozgékony spermiumok számának jelentős csökkenését észlelték, a nem mozgékony spermiumok növekedése a heresejtek károsodása és pusztulása miatt is nyilvánvaló volt. Ezek az eredmények rávilágítottak arra, hogy az epididymális spermiumok számát és minőségét súlyosan veszélyeztette az EK-expozíció.
A spermiumszámra és a mozgékonyságra gyakorolt drámai hatások befolyásolják-e a termékenységet? Úgy tűnik, hogy ez a helyzet. A hím ES-vel kezelt egerek felhasználásával végzett kiterjedt párzási kísérletekből kiderült, hogy a terméketlen hímek száma nőtt az ES-expozíció után. Ez arra utal, hogy a csökkent spermiumszám és a mozgékonyság hozzájárul a férfiak meddőségéhez. Férfiaknak és nőknek egyaránt kitéve nem találtunk szinergikus hatást a termékenységi szintre, ami arra utal, hogy az ES által kiváltott meddőség a férfiakra jellemző lehet.
Összegzésként a szerzők kimutatták, hogy különféle megközelítések és patofiziológiai változások mellett az ES maximális hatást váltott ki a herékben, ami sejtpusztulást és kimerült herepopulációkat okozott. A herék ES által kiváltott változásai a spermatogenezistől függtek, és a sperma minőségének és mennyiségének csökkenéséhez vezettek, ami a férfiak meddőségéhez vezetett (1c. Ábra).
A férfiak meddőségéhez vezető EK hatásmechanizmus. a ) Az androgén receptorhoz való kötődés háromdimenziós szerkezete dokkoló vizsgálatokkal. A Thr877 androgénreceptorral (AR) való hidrogénkötést, amely fontos kölcsönhatás, megkönnyíti kölcsönhatásukat, a pontozott zöld vonal mutatja. ( ) Immunhisztokémia, amely csökkent AR-expressziót mutat az ES-vel kezelt here szakaszokban. c ) A férfiak meddőségéhez vezető események az EK expozíció után. A valószínű AR antagonizmus felelős lehet az ES hatásának szervspecifikus voltáért. A herékben heresorvadást vált ki, elszegényíti a sejtpopulációkat a szeminális tubulusokban és befolyásolja a spermatogenezist, ami viszont az epididymális spermiumok minőségi és mennyiségi csökkenéséhez vezet, és a férfiak meddőségéhez vezet.
Teljes méretű kép
Érdekes módon az ES kezelés ROS által közvetített DNS károsodáshoz és a hibára hajlamos DNS helyreállításának fokozott szintjéhez vezetett, ami a genom instabilitásához vezetett (Sebastian és Raghavan 5). Ez a megfigyelés az EC fiziológiai hatásaival együtt új nézőpontot ad az EC által közvetített toxicitás mechanizmusaira nézve.
Számos szerves klór-peszticid endokrin rendszert károsító anyag, amely androgén vagy ösztrogén antagonistaként működik. Korábbi tanulmányok azt sugallják, hogy az ES androgénreceptor (AR) antagonistaként működhet. 6, 7 A hagyományos AR-ban gazdag szervek, például a herék és a prosztata mellett a tüdők is gazdagak AR-expresszióban. A dokkoló vizsgálatok és a bioinformatikai elemzések azt mutatták, hogy az ES valóban képes kötődni az AR ligandum kötődési helyéhez, jelentős kötési energiával, összehasonlítva a dihidrotesztoszteron, a természetes ligandum energiájával, ami megerősíti az ilyen hipotézist (1a. Ábra). Fontos, hogy az AR-pozitív Sertoli sejtek csökkenését tapasztaltuk ES kezelés után, ami a Sertoli sejtek specifikus kimerülését jelzi (1b. Ábra). Ezért az ES hatásának megfigyelt szervspecifitása összefüggésben lehet az AR-val, és ennek a szempontnak a molekuláris kimenetét tovább kell vizsgálni.
Ez a tanulmány különösen érdekes, tekintettel a peszticidek egészségügyi kockázataival kapcsolatos növekvő aggodalmakra és a kérdés megértésének hiányára. 8., 9., 10., 11. Ezen túlmenően a felvetett kérdések globális aggodalomra adnak okot a mezőgazdasági termékek növekvő világkereskedelme és a peszticidek használatát érintő megfelelő minőség-ellenőrzési intézkedések hiánya miatt több országban. 11 Ezt a vizsgálatot tovább lehetne terjeszteni az ilyen spekulált káros hatásokkal rendelkező peszticidek más tartományaira, és ez lenne az első lépés a rovarirtók racionalizáltabb felhasználása felé az emberiség érdekében.