Rano izlaganje ‘zauvek hemikalijama’ u okruženju trajno narušava mikrobiom creva kod miševa, doprinoseći razvoju metaboličke bolesti u kasnijem životu, prema novom istraživanju koje je predvodio Penn Stejt.
Rezultati, objavljeni 14. avgusta u časopisu Perspektive zdravlja životne sredine, sugerišu da izlaganje ljudi ovim hemikalijama tokom ranog detinjstva može doprineti nedavnoj epidemiji metaboličkih poremećaja, uključujući gojaznost i dijabetes tipa 2 među odraslima.
Istraživači su se posebno fokusirali na 2,3,7,8-tetrahlorodibenzofuran (TCDF), široko rasprostranjeni postojani organski zagađivač (POP) koji je nusproizvod spaljivanja otpada, proizvodnje metala i sagorevanja fosilnih goriva i drveta.
TCDF se akumulira u lancu ishrane, a ljudi su prvenstveno izloženi konzumiranjem hrane bogate mastima, kao što su meso, mlečni proizvodi i neke ribe. Bebe mogu biti izložene konzumiranjem majčinog mleka.
„POPs su rasprostranjeni u životnoj sredini i izložen je skoro svaki živi organizam“, rekli su Andrev Patterson, John T. i Paige S. Smith, profesori molekularne toksikologije i biohemije i molekularne biologije, Penn State.
„Negativni efekti ovih hemikalija na zdravlje su dobro dokumentovani i uključuju urođene defekte i rak. Naša studija je prva koja sugeriše da izlaganje određenom POP u ranom životu, zvanom TCDF, takođe narušava mikrobiom creva i kasnije je povezano sa metaboličkim poremećajima u životu“.
Tim je ispitivao efekte TCDF-a u dve grupe miševa — test grupe, ili onih koji su lečeni TCDF-om i kontrolne grupe, ili onih koji nisu bili tretirani. Tim je pet dana hranio miševe stare četiri nedelje pilulama koje sadrže ili 0,46 mikrograma (µg) TCDF ili kontrolnom pilulom koja nije sadržala TCDF. Dok je 0,46 µg više od onoga što se obično nalazi u ishrani ljudi, nije dovoljno visoko da izazove toksičnu bolest.
„U našoj studiji koristili smo dozu koja je relativno visoka u poređenju sa tipičnim izlaganjem ljudima; međutim, možemo koristiti ove informacije da identifikujemo nove tačke visoke toksičnosti, uključujući mikrobiom creva, i počnemo da ekstrapoliramo šta bi se moglo dogoditi pri još nižim dozama. Naravno, takođe moramo uzeti u obzir kako složene mešavine ovih POPs reaguju sa nama i našim mikrobnim partnerima jer jedno izlaganje ne oponaša savršeno scenarije iz stvarnog života.“
Zatim su istraživači ispitali mikrobiome creva životinja, zajedno sa nekoliko indikatora zdravlja životinja, uključujući telesnu težinu, toleranciju na glukozu i količine triglicerida u jetri i sluzi u izmetu, između ostalih markera metaboličke bolesti.
Oni su prikupili ove podatke odmah nakon petodnevnog kursa TCDF-a, kao i tri meseca nakon poslednje doze. Kod ljudi, ove vremenske tačke su ekvivalentne bebi i mladoj odrasloj osobi.
„Otkrili smo da je izloženost TCDF-u u ranom životu trajno poremetila mikrobiome creva divljih miševa“, rekao je Juan Tian, vodeći autor i vanredni profesor istraživanja, Penn State. „Takođe smo otkrili da su ovi miševi imali veću telesnu težinu i netoleranciju na glukozu u dobi od četiri meseca.“
Da bi dalje istražili efekte TCDF-a na mikrobiom creva, naučnici su miševima bez mikrobioma dali transplantaciju crevnog mikrobioma od miševa sa mikrobiomima poremećenim TCDF-om i izmerili njihove zdravstvene rezultate. Otkrili su da su miševi sa transplantacijom razvili metaboličke poremećaje, što ukazuje da je izmenjeni mikrobiom uzrok metaboličke bolesti.
„Ovi rezultati sugerišu da izloženost TCDF u ranom životu može izazvati poremećaje u funkciji crevnog mikrobioma i zdravstvenih ishoda kasnije u životu, čak i nakon što je TCDF eliminisan iz tela“, rekao je Tian.
Ona je objasnila da su poremećaji mikrobioma creva obeleženi smanjenjem određenih vrsta bakterija, uključujući Akkermansia muciniphila, bakteriju koja se takođe obično nalazi u mikrobiomu ljudskog creva.
„Ovo je važno jer je Akkermansia prepoznata kao važna za sveukupno zdravlje creva, ali sada znamo da na nju može negativno uticati TCDF“, rekao je Tian.
Da bi istražio značaj Akkermansia muciniphila u uticaju na zdravstvene ishode, tim je eksperimentisao sa davanjem bakterije kao probiotika miševima tretiranim TCDF. Probiotik je vratio mikrobiom u njegovo normalno stanje.
„Naši nalazi sugerišu da su ove bakterije pod uticajem toksičnosti i da igraju važnu ulogu u posredovanju zdravstvenih ishoda“, rekao je Paterson.
„Možda je moguće da bismo uz više istraživanja mogli jednog dana vratiti mikrobiom osobe u optimalno stanje kroz suplementaciju pre- i probioticima.“
