Hogyan ronthatják az élelmiszer-tartósítószerek az emberi hormonokat és elősegíthetik az elhízást

Az innovatív őssejt-vizsgálati rendszer bemutatja a mindennapi életben használt vegyi anyagok egészségügyi hatásainak értékelését

Vajon a reggeli müzlikhez és más mindennapi termékekhez adott vegyi anyagok elhízhatnak? Az állatkísérletekből származó növekvő bizonyítékok azt sugallják, hogy a válasz "igen" lehet. De ezeknek a megállapításoknak az emberekben történő megerősítése hatalmas akadályokkal szembesült - mindeddig.

A Nature Communications-ben megjelent új tanulmány részletezi, hogy a Cedars-Sinai nyomozók hogyan fejlesztettek ki egy új platformot és protokollt az endokrin rendellenességek néven ismert vegyi anyagok emberre gyakorolt hatásainak tesztelésére.

A tanulmányban vizsgált három vegyi anyag bőséges a modern életben. A butil-hidroxi-toluol (BHT) egy antioxidáns, amelyet általában a reggeli müzlikhez és más élelmiszerekhez adnak, hogy megvédjék a tápanyagokat és megakadályozzák a zsírok avasodását; a perfluor-oktánsav (PFOA) egy polimer, amely néhány konyhai edényben, szőnyegpadlóban és más termékekben megtalálható; és a tributil-ón (TBT) a festékekben található olyan vegyület, amely utat engedhet a vízbe és felhalmozódhat a tenger gyümölcseiben.

A kutatók az emberi őssejtekből növesztett hormontermelő szöveteket használták annak bemutatására, hogy ezeknek a vegyi anyagoknak a krónikus expozíciója miként zavarhatja meg az emésztőrendszerből az agyba küldött jeleket, amelyek tudatják az emberekkel, amikor étkezés közben "tele vannak". Amikor ez a jelzőrendszer meghibásodik, az emberek gyakran folytathatják az étkezést, emiatt hízhatnak.

"Felfedeztük, hogy ezek a vegyi anyagok mindegyike károsítja a bél és az agy között kommunikáló hormonokat" - mondta Dhruv Sareen, PhD, az orvosbiológiai adjunktus és a Cedars-Sinai Kormányzótanács Regeneratív Intézetének Indukált Pluripotens Őssejt Alaplétesítményének igazgatója. Orvostudományi Intézet. "Amikor együtt teszteltük a hármat, az együttes stressz erősebb volt."

A három vizsgált vegyi anyag közül a BHT a legerősebb káros hatásokat okozta - mondta Sareen.

Míg más tudósok kimutatták, hogy ezek a vegyületek megzavarhatják a laboratóriumi állatok hormonrendszereit, az új tanulmány elsőként használja az emberi pluripotens őssejteket és szöveteket annak dokumentálásához, hogy a vegyületek hogyan tudják megzavarni azokat a hormonokat, amelyek kritikus fontosságúak a bél-agy jelzés szempontjából és megakadályozzák az elhízást. az emberekben mondta Sareen.

"Ez egy mérföldkőnek számító tanulmány, amely jelentősen javítja annak megértését, hogy az endokrin rendszert károsító anyagok hogyan károsíthatják az emberi hormonrendszert és hozzájárulhatnak az elhízási járványhoz az Egyesült Államokban" - mondta Clive Svendsen, PhD, az intézet igazgatója, valamint a Kerry és Simone Vickar Family Foundation Distinguished igazgatója. A regeneratív orvoslás elnöke. A szövetségi statisztikák szerint az amerikai felnőttek több mint egyharmada elhízott.

A tanulmány számára kifejlesztett új vizsgálati rendszer egy nagyon szükséges, biztonságos és költséghatékony módszert kínálhat, amely felhasználható a környezetben lévő meglévő és új vegyi anyagok ezreinek egészségügyi hatásainak értékelésére - állítják a kutatók.

Kísérleteikhez Sareen és csapata először felnőttektől vett vérmintát, majd újraprogramozó gének bevezetésével átalakította a sejteket indukált pluripotens őssejtekké. Ezután ezeknek az őssejteknek a felhasználásával a kutatók megnövelték az emberi hámszövetet, amely béleli, és az agy hipotalamusz régiójának idegsejtjeit, amelyek szabályozzák az étvágyat és az anyagcserét.

Ezután a kutatók egyesével és kombinációban BHT-nek, PFOA-nak és TBT-nek tették ki a szöveteket, és megfigyelték, mi történt a sejtekben. Megállapították, hogy a vegyi anyagok megzavarják azokat a hálózatokat, amelyek előkészítik a jelzőhormonokat, hogy fenntartsák szerkezetüket, és a sejtekből elszállíthatók, ezáltal hatástalanná téve őket. A vegyi anyagok a mitokondriumokat is károsították - olyan sejtszerkezetek, amelyek az ételt és az oxigént energiává alakítják, és a test anyagcseréjét hajtják végre.

Mivel a kémiai károsodás a korai stádiumú "fiatal" sejtekben következett be, az eredmények arra utalnak, hogy a hibás hormonrendszer potenciálisan kihathat a várandós anyára, valamint az anyaméhében lévő magzatára - mondta Sareen. Míg más tudósok az állatkísérletek során azt találták, hogy az endokrin rendszert károsító hatások átterjedhetnek a jövő generációira, ez a folyamat emberben nem bizonyítottan fordul elő - magyarázta.

Több mint 80 000 vegyi anyagot regisztráltak az Egyesült Államokban mindennapi cikkekben, például élelmiszerekben, testápolási termékekben, háztartási tisztítószerekben és gyepápoló termékekben - állítja az Egyesült Államok Egészségügyi és Humán Szolgáltatások Minisztériumának Nemzeti Toxikológiai Programja. Míg a program a honlapján azt állítja, hogy viszonylag kevés vegyi anyagról van szó úgy, hogy ez jelentős kockázatot jelentene az emberi egészségre, azt is kijelenti: "Sok ilyen vegyi anyag hatását nem ismerjük egészségünkre."

Költség- és etikai kérdések, ideértve az emberi alanyok káros anyagoknak való kitettségének egészségügyi kockázatát is, számos vegyi anyag biztonságosságának tesztelését akadályozzák. Ennek eredményeként számos, széles körben alkalmazott vegyületet továbbra sem értékelnek az emberek egészségre gyakorolt hatása, különösen a hormonrendszer szempontjából.

"Ha ezeket a vegyi anyagokat a laboratóriumi emberi szöveteken teszteljük, potenciálisan megkönnyíthetjük ezeket az értékeléseket és költséghatékonyabbá" - mondta Sareen.