Substancja dodawana do tworzyw sztucznych może uszkadzać DNA

Zdjęcie: Nicień Caenorhabditis elegans


Substancja chemiczna od lat wykorzystywana do produkcji miękkich, elastycznych tworzyw sztucznych, takich jak PVC, może wpływać na komórki płciowe niektórych zwierząt, być może również ludzi. W badaniach prowadzonych na nicieniach naukowcy ustalili, iż powoduje pęknięcia nici DNA, co prowadzi do powstania komórek płciowych z nieprawidłową liczbą chromosomów.


Ftalan benzylu butylu (BBP), bo o nim mowa, to substancja chemiczna, która sprawia, iż ​​plastik jest bardziej elastyczny i trwały. Występuje w wielu produktach konsumenckich, w tym opakowaniach żywności, produktach do pielęgnacji ciała czy zabawkach dla dzieci. To właśnie BBP zwrócił uwagę naukowców z Harvard Medical School. Uczeni w badaniach na nicieniach (Caenorhabditis elegans) ustalili, iż BBP może powodować uszkodzenia DNA i ma wpływ na komórki płciowe zwierząt.


Opis oraz rezultaty badań ukazały się na łamach pisma „PLOS Genetics” (DOI: 10.1371/journal.pgen.1011434).


Ftalan benzylu butylu


Niedawne analizy naukowców z Harvard Medical School wykazały, iż BBP, który jest powszechnie stosowany jako dodatek zmiękczający do polimerów, może powodować pęknięcia nici DNA u nicieni. To z kolei prowadzi do powstania komórek płciowych z nieprawidłową liczbą chromosomów.


Użycie BBP w USA, Kanadzie i Unii Europejskiej zostało ograniczone, jednak często ta substancja jest zakazana tylko w określonych stężeniach w określonych produktach, takich jak kosmetyki lub produkty dla dzieci. Wielu z nas mieszka w otoczeniu mebli, podłóg i innych materiałów wyprodukowanych z wykorzystaniem BBP. Autorzy w publikacji wyjaśnili, iż BBP może być przez ludzi wchłanianie przez skórę, wdychane lub zjadane.


Poprzednie badania wykazały, iż BBP zakłóca funkcjonowanie układu hormonalnego człowieka. Jednak mechanizmy tu działające nie są do końca jasne. Jak podkreślają autorzy omawianych badań, do tej pory przeprowadzono kilka analiz dotyczących bezpośredniego wpływu substancji zaburzających układ hormonalny, takich jak BBP, na najważniejszy proces, który tworzy nasze komórki płciowe, czyli mejozę.


Uszkodzenia DNA i wpływ na komórki płciowe


W swoich pracach naukowcy traktowali nicienie różnymi dawkami BBP wynoszącymi 1, 10, 100 i 500 mikrometrów. Następnie, wykorzystując spektrometrię mas i sekwencjonowanie RNA, przyjrzeli się bliżej wpływowi, jaki BBP miał na komórki płciowe nicieni.


Zauważyli, iż na poziomach podobnych do tych wykrytych u ludzi, BBP powoduje stres oksydacyjny i pęknięcia w niciach DNA. Powoduje defekty w procesie mejozy, w którym następuje podział komórkowy i redukcja chromosomów w komórkach płciowych. U nicieni sprawiał, iż jądra tworzyły się zbyt wcześnie. Zakłócał też sposób, w jaki nowo skopiowane chromosomy był dystrybuowane do komórek płciowych, co może prowadzić do tego, iż potomstwo będzie miało nieprawidłową liczbę chromosomów.


Na podstawie tych ustaleń naukowcy wskazują, iż ekspozycja na BBP zmienia ekspresję genów w sposób, który powoduje znaczne uszkodzenie DNA, co ostatecznie prowadzi do gorszej jakości komórek jajowych z nieprawidłowymi chromosomami. Badanie wykazało również, iż Caenorhabditis elegans metabolizuje BBP w taki sam sposób jak ssaki i jest pod wpływem podobnych poziomów BBP, jakie występują u ludzi, co sugeruje, iż jest skutecznym modelem do badania wpływu tej i podobnych jej substancji na ludzi.


„Badając żeńską linię zarodkową nicienia Caenorhabditis elegans wykazaliśmy, iż na poziomach podobnych do tych wykrywanych w ludzkiej surowicy i moczu, BBP zmienia ekspresję genów, łącząc zwiększony stres oksydacyjny linii zarodkowej z upośledzoną integralnością genomu i błędami w segregacji chromosomów mejotycznych” – wskazują autorzy w publikacji.


Ogólnie rzecz biorąc, badanie podkreśla toksyczną naturę tego bardzo powszechnego składnika plastiku i szkody, jakie powoduje on w rozrodzie zwierząt i być może ludzi. „Fakt, iż wewnętrzne poziomy BBP i jego głównych metabolitów wykryte u nicieni są porównywalne z poziomami znalezionymi w różnych ludzkich próbkach biologicznych, podkreśla znaczenie wykorzystania Caenorhabditis elegans do badania reprotoksycznych skutków narażenia na BBP. Narażenie na te zaburzające gospodarkę hormonalną substancje chemiczne może stanowić zagrożenie dla zdrowia ludzi, zarówno dla osób bezpośrednio na nie narażonych, jak i dla kolejnych pokoleń” – podkreślają autorzy.


Źródło: PLOS, Science Alert, fot. National Institutes of Health/ CC0