Tin tức | Vi nhựa có thể xâm nhập vào tinh dịch không? Nghiên cứu cho thấy chúng kích hoạt "chương trình tự hủy" trong tế bào tinh hoàn
Trong một nghiên cứu thu hút sự chú ý trên toàn cầu, các nhà khoa học thuộc một nhóm ở Trùng Khánh, Trung Quốc phát hiện rằng vi nhựa (MPs) giải phóng từ đồ dùng ăn uống bằng nhựa hằng ngày không chỉ xâm nhập vào cơ thể người mà còn có thể được phát hiện trong tinh dịch; trong các thí nghiệm trên động vật, chúng kích hoạt "đáp ứng tự thực và chết theo chương trình" ở tế bào tinh hoàn, dẫn đến số lượng và khả năng di động của tinh trùng giảm đáng kể. Đây là nghiên cứu đầu tiên làm sáng tỏ cơ chế phân tử qua đó vi nhựa gây stress và tự hủy ở tế bào mầm thông qua con đường tín hiệu FOXA1/MAP3K1/p38, cung cấp manh mối quan trọng về các yếu tố môi trường tiềm ẩn trong vô sinh nam.
Vi nhựa và vô sinh nam: mối đe dọa môi trường tiềm ẩn
Khoảng một nửa số ca vô sinh trên toàn thế giới có liên quan đến yếu tố nam giới, và số lượng tinh trùng đang giảm với tốc độ khoảng 1–2.6% mỗi năm. Bên cạnh các ảnh hưởng từ lối sống như béo phì và căng thẳng, các chất ô nhiễm môi trường, đặc biệt là phơi nhiễm với vi nhựa, đang trở thành một nguồn nguy cơ thường bị bỏ qua. Các mảnh polystyrene (PS) và polyvinyl chloride (PVC) giải phóng từ đồ dùng ăn uống bằng nhựa dùng một lần thường xâm nhập vào cơ thể người qua thức ăn hoặc nước uống. Các nghiên cứu trên động vật cho thấy những hạt này có thể gây stress oxy hóa, rối loạn nội tiết và tổn thương tinh hoàn, nhưng vẫn thiếu bằng chứng trực tiếp về cơ chế tác động của chúng lên hệ sinh sản người.
Thiết kế nghiên cứu: thẩm định đa cấp từ tinh dịch người đến mô hình động vật
Nghiên cứu được đăng trên Journal of Nanobiotechnology. Nhóm nghiên cứu đã phân tích mẫu tinh dịch của 200 nam giới trong độ tuổi sinh sản (tuổi trung bình 24.6 năm) tại Ngân hàng Tinh trùng Người Trùng Khánh trong khoảng thời gian từ 2020 đến 2021, đồng thời ghi nhận lối sống, BMI và tần suất sử dụng đồ dùng ăn uống bằng nhựa của họ. Các mẫu được đông khô, phân giải bằng enzym và phân tích bằng kính hiển vi hồng ngoại để xác định loại và số lượng vi nhựa.
Kết quả cho thấy vi nhựa được phát hiện trong 55.5% (111/200) mẫu, với tổng cộng 128 hạt. Các polymer chính là PVC (36.7%) và PS (32.0%), tiếp theo là polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET) và polypropylene (PP). Những người sử dụng đồ dùng ăn uống bằng nhựa hằng ngày có nồng độ vi nhựa trong tinh dịch cao hơn đáng kể (p < 0.05).
Trong các thí nghiệm in vitro và trên động vật, các nhà nghiên cứu đã cho chuột uống vi nhựa PS có kích thước 50 nanomet trong 8 tuần liên tiếp. Kết quả cho thấy nồng độ tinh trùng giảm 33%, tổng khả năng di động giảm 21% và khả năng di động tiến tới giảm 38%, đi kèm với sự mất tổ chức cấu trúc mô tinh hoàn và tình trạng tích tụ nhiều thể tự thực.
Cơ chế phân tử: trục tín hiệu FOXA1/MAP3K1/p38 kích hoạt quá trình tự thực và chết theo chương trình
Giải trình tự hệ phiên mã cho thấy tổng cộng 985 gen biểu hiện khác biệt được làm giàu đáng kể trong các con đường tự thực và chết theo chương trình. Các gen tự thực chủ chốt ATG5, ATG7 và BECN1 tăng biểu hiện đáng kể; các protein chỉ dấu tự thực LC3β và p62/SQSTM1 lần lượt tăng 69% và 138%. Trong khi đó, các protein thúc đẩy chết theo chương trình Bax và Bad tăng biểu hiện, còn các protein chống chết theo chương trình Bcl-2 và Bcl-xL giảm; mức độ phân cắt của Caspase-3 và Caspase-9 tăng lên.
Phân tích cơ chế sâu hơn cho thấy vi nhựa PS có thể kích hoạt chuỗi MAPK—MAP3K1 thúc đẩy quá trình phosphoryl hóa p38, từ đó kích hoạt yếu tố phiên mã hạ nguồn c-fos; trong khi yếu tố phiên mã FOXA1 gắn trực tiếp với vùng khởi động MAP3K1 và tương tác với protein của nó, qua đó khởi động toàn bộ chuỗi tín hiệu. Sau khi sử dụng chất ức chế p38 Adezmapimod hoặc làm giảm biểu hiện gen FOXA1, các đáp ứng tự thực và chết theo chương trình nói trên giảm đáng kể, xác nhận rằng trục FOXA1/MAP3K1/p38/c-fos đóng vai trò trung tâm trong tổn thương sinh sản do vi nhựa gây ra.
Phát hiện trên người và hàm ý đối với sức khỏe cộng đồng
Ở cấp độ quần thể, mặc dù nghiên cứu không tìm thấy mối tương quan đáng kể trong toàn bộ mẫu, nhưng ở những người có BMI thấp và những người thường xuyên sử dụng đồ dùng ăn uống bằng nhựa, hàm lượng vi nhựa có tương quan âm nhẹ với nồng độ tinh trùng (p = 0.07–0.08), cho thấy một số nhóm có thể dễ bị ảnh hưởng hơn.
Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng đây là nghiên cứu đầu tiên đồng thời tích hợp dữ liệu dịch tễ học trên người với bằng chứng cơ chế ở cấp độ tế bào và động vật, cho thấy vi nhựa có nguồn gốc từ đồ dùng ăn uống bằng nhựa không phải là chất ô nhiễm "trơ", mà có thể trực tiếp làm suy giảm quá trình sinh tinh thông qua con đường tự thực–chết theo chương trình.
Mặc dù các tác giả nhấn mạnh rằng vẫn còn những hạn chế—chẳng hạn liều dùng trong thí nghiệm trên động vật cao hơn mức phơi nhiễm trong môi trường và chưa đánh giá kết quả sinh sản thực tế—nghiên cứu cung cấp nền tảng vững chắc để tìm hiểu mối liên hệ giữa vi nhựa và các rối loạn sinh sản nam.
Kết luận
Nghiên cứu này cho thấy nguy cơ tiềm ẩn của việc sử dụng đồ dùng ăn uống bằng nhựa và phơi nhiễm với vi nhựa đối với hệ sinh sản nam, đặc biệt ở những người nhẹ cân và các nhóm phơi nhiễm cao. Nghiên cứu chỉ ra rằng vi nhựa PS có kích thước 50 nanomet có thể kích hoạt quá trình tự thực và chết theo chương trình ở tế bào tinh hoàn bằng cách hoạt hóa con đường tín hiệu FOXA1/MAP3K1/p38, qua đó làm suy giảm số lượng và khả năng di động của tinh trùng.
Các nhà nghiên cứu kêu gọi áp dụng những chính sách y tế công cộng nghiêm ngặt hơn để hạn chế vi nhựa phát tán từ hộp đựng thực phẩm và thúc đẩy sử dụng các vật liệu thay thế an toàn.
Tin tức | Vi nhựa có thể xâm nhập vào tinh dịch không? Nghiên cứu cho thấy chúng kích hoạt ‘chương trình tự hủy’ trong tế bào tinh hoàn
Tin tức | Vi nhựa có thể xâm nhập vào tinh dịch không? Nghiên cứu cho thấy chúng kích hoạt "chương trình tự hủy" trong tế bào tinh hoàn
Trong một nghiên cứu thu hút sự chú ý trên toàn cầu, các nhà khoa học thuộc một nhóm ở Trùng Khánh, Trung Quốc phát hiện rằng vi nhựa (MPs) giải phóng từ đồ dùng ăn uống bằng nhựa hằng ngày không chỉ xâm nhập vào cơ thể người mà còn có thể được phát hiện trong tinh dịch; trong các thí nghiệm trên động vật, chúng kích hoạt "đáp ứng tự thực và chết theo chương trình" ở tế bào tinh hoàn, dẫn đến số lượng và khả năng di động của tinh trùng giảm đáng kể. Đây là nghiên cứu đầu tiên làm sáng tỏ cơ chế phân tử qua đó vi nhựa gây stress và tự hủy ở tế bào mầm thông qua con đường tín hiệu FOXA1/MAP3K1/p38, cung cấp manh mối quan trọng về các yếu tố môi trường tiềm ẩn trong vô sinh nam.
Vi nhựa và vô sinh nam: mối đe dọa môi trường tiềm ẩn
Khoảng một nửa số ca vô sinh trên toàn thế giới có liên quan đến yếu tố nam giới, và số lượng tinh trùng đang giảm với tốc độ khoảng 1–2.6% mỗi năm. Bên cạnh các ảnh hưởng từ lối sống như béo phì và căng thẳng, các chất ô nhiễm môi trường, đặc biệt là phơi nhiễm với vi nhựa, đang trở thành một nguồn nguy cơ thường bị bỏ qua. Các mảnh polystyrene (PS) và polyvinyl chloride (PVC) giải phóng từ đồ dùng ăn uống bằng nhựa dùng một lần thường xâm nhập vào cơ thể người qua thức ăn hoặc nước uống. Các nghiên cứu trên động vật cho thấy những hạt này có thể gây stress oxy hóa, rối loạn nội tiết và tổn thương tinh hoàn, nhưng vẫn thiếu bằng chứng trực tiếp về cơ chế tác động của chúng lên hệ sinh sản người.
Thiết kế nghiên cứu: thẩm định đa cấp từ tinh dịch người đến mô hình động vật
Nghiên cứu được đăng trên Journal of Nanobiotechnology. Nhóm nghiên cứu đã phân tích mẫu tinh dịch của 200 nam giới trong độ tuổi sinh sản (tuổi trung bình 24.6 năm) tại Ngân hàng Tinh trùng Người Trùng Khánh trong khoảng thời gian từ 2020 đến 2021, đồng thời ghi nhận lối sống, BMI và tần suất sử dụng đồ dùng ăn uống bằng nhựa của họ. Các mẫu được đông khô, phân giải bằng enzym và phân tích bằng kính hiển vi hồng ngoại để xác định loại và số lượng vi nhựa.
Kết quả cho thấy vi nhựa được phát hiện trong 55.5% (111/200) mẫu, với tổng cộng 128 hạt. Các polymer chính là PVC (36.7%) và PS (32.0%), tiếp theo là polyethylene (PE), polyethylene terephthalate (PET) và polypropylene (PP). Những người sử dụng đồ dùng ăn uống bằng nhựa hằng ngày có nồng độ vi nhựa trong tinh dịch cao hơn đáng kể (p < 0.05).
Trong các thí nghiệm in vitro và trên động vật, các nhà nghiên cứu đã cho chuột uống vi nhựa PS có kích thước 50 nanomet trong 8 tuần liên tiếp. Kết quả cho thấy nồng độ tinh trùng giảm 33%, tổng khả năng di động giảm 21% và khả năng di động tiến tới giảm 38%, đi kèm với sự mất tổ chức cấu trúc mô tinh hoàn và tình trạng tích tụ nhiều thể tự thực.
Cơ chế phân tử: trục tín hiệu FOXA1/MAP3K1/p38 kích hoạt quá trình tự thực và chết theo chương trình
Giải trình tự hệ phiên mã cho thấy tổng cộng 985 gen biểu hiện khác biệt được làm giàu đáng kể trong các con đường tự thực và chết theo chương trình. Các gen tự thực chủ chốt ATG5, ATG7 và BECN1 tăng biểu hiện đáng kể; các protein chỉ dấu tự thực LC3β và p62/SQSTM1 lần lượt tăng 69% và 138%. Trong khi đó, các protein thúc đẩy chết theo chương trình Bax và Bad tăng biểu hiện, còn các protein chống chết theo chương trình Bcl-2 và Bcl-xL giảm; mức độ phân cắt của Caspase-3 và Caspase-9 tăng lên.
Phân tích cơ chế sâu hơn cho thấy vi nhựa PS có thể kích hoạt chuỗi MAPK—MAP3K1 thúc đẩy quá trình phosphoryl hóa p38, từ đó kích hoạt yếu tố phiên mã hạ nguồn c-fos; trong khi yếu tố phiên mã FOXA1 gắn trực tiếp với vùng khởi động MAP3K1 và tương tác với protein của nó, qua đó khởi động toàn bộ chuỗi tín hiệu. Sau khi sử dụng chất ức chế p38 Adezmapimod hoặc làm giảm biểu hiện gen FOXA1, các đáp ứng tự thực và chết theo chương trình nói trên giảm đáng kể, xác nhận rằng trục FOXA1/MAP3K1/p38/c-fos đóng vai trò trung tâm trong tổn thương sinh sản do vi nhựa gây ra.
Phát hiện trên người và hàm ý đối với sức khỏe cộng đồng
Ở cấp độ quần thể, mặc dù nghiên cứu không tìm thấy mối tương quan đáng kể trong toàn bộ mẫu, nhưng ở những người có BMI thấp và những người thường xuyên sử dụng đồ dùng ăn uống bằng nhựa, hàm lượng vi nhựa có tương quan âm nhẹ với nồng độ tinh trùng (p = 0.07–0.08), cho thấy một số nhóm có thể dễ bị ảnh hưởng hơn.
Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng đây là nghiên cứu đầu tiên đồng thời tích hợp dữ liệu dịch tễ học trên người với bằng chứng cơ chế ở cấp độ tế bào và động vật, cho thấy vi nhựa có nguồn gốc từ đồ dùng ăn uống bằng nhựa không phải là chất ô nhiễm "trơ", mà có thể trực tiếp làm suy giảm quá trình sinh tinh thông qua con đường tự thực–chết theo chương trình.
Mặc dù các tác giả nhấn mạnh rằng vẫn còn những hạn chế—chẳng hạn liều dùng trong thí nghiệm trên động vật cao hơn mức phơi nhiễm trong môi trường và chưa đánh giá kết quả sinh sản thực tế—nghiên cứu cung cấp nền tảng vững chắc để tìm hiểu mối liên hệ giữa vi nhựa và các rối loạn sinh sản nam.
Kết luận
Nghiên cứu này cho thấy nguy cơ tiềm ẩn của việc sử dụng đồ dùng ăn uống bằng nhựa và phơi nhiễm với vi nhựa đối với hệ sinh sản nam, đặc biệt ở những người nhẹ cân và các nhóm phơi nhiễm cao. Nghiên cứu chỉ ra rằng vi nhựa PS có kích thước 50 nanomet có thể kích hoạt quá trình tự thực và chết theo chương trình ở tế bào tinh hoàn bằng cách hoạt hóa con đường tín hiệu FOXA1/MAP3K1/p38, qua đó làm suy giảm số lượng và khả năng di động của tinh trùng.
Các nhà nghiên cứu kêu gọi áp dụng những chính sách y tế công cộng nghiêm ngặt hơn để hạn chế vi nhựa phát tán từ hộp đựng thực phẩm và thúc đẩy sử dụng các vật liệu thay thế an toàn.
Nguồn câu chuyện:
Tổng hợp từ internet