Aceste substanțe chimice comune vă pot afecta sănătatea intestinală pentru totdeauna, ducând la boli pe tot parcursul vieții

Cercetările la șoareci sugerează că expunerea timpurie la poluanți organici persistenți perturbă în mod semnificativ microbiomul intestinal, afectând apariția tulburărilor metabolice la vârsta adultă.

Un nou studiu de la Universitatea de Stat din Pennsylvania dezvăluie că expunerea timpurie la „fără substanțe chimice” din mediu perturbă permanent microbiomul intestinal al șoarecilor, ceea ce poate duce la dezvoltarea bolilor metabolice mai târziu în viață. Rezultatele au fost publicate într-un jurnal Perspectivele sănătății mediuluiStudiile sugerează că expunerea similară în copilăria timpurie poate fi un factor în creșterea incidenței tulburărilor metabolice, cum ar fi obezitatea și diabetul de tip 2, în rândul adulților.

Cercetătorii s-au concentrat în special pe 2,3,7,8-tetraclorodibenzofuran (TCDF), un poluant organic persistent pe scară largă care este un produs secundar al incinerării deșeurilor, producției de metale și arderii combustibililor fosili și a lemnului. TCDF se acumulează în lanțul alimentar, iar oamenii sunt expuși în principal prin consumul de alimente bogate în grăsimi, cum ar fi carnea, produsele lactate și unele pește. Bebelușii pot fi expuși la aceasta prin consumul de lapte matern.

„POP-urile sunt răspândite în mediul înconjurător și aproape fiecare organism viu a fost expus la ele”, a spus Andrew Patterson, profesor de toxicologie moleculară, biochimie și biologie moleculară la Universitatea Penn State. „Efectele negative asupra sănătății ale acestor substanțe chimice sunt bine documentate și includ defecte congenitale și cancer. Studiul nostru este primul care sugerează că expunerea timpurie la o anumită substanță organică persistentă, numită TCDF, perturbă, de asemenea, microbiomul intestinal și este asociată cu tulburări metabolice mai târziu în viață.”

Metodologie și rezultate preliminare

Echipa a examinat efectele TCDF în două grupuri de șoareci – un grup de testare sau cei tratați cu TCDF și un grup de control sau cei care nu au primit niciun tratament. Echipa a hrănit șoareci în vârstă de patru săptămâni comprimate care conțineau fie 0,46 micrograme (µg) de TCDF, fie o tabletă de control care nu a conținut niciun TCDF timp de cinci zile. În timp ce 0,46 micrograme este mai mare decât ceea ce se găsește în mod normal în dietele umane, nu este suficient de mare pentru a provoca boli toxice.

„În studiul nostru, am folosit o doză relativ mare în comparație cu expunerile umane tipice, cu toate acestea, putem folosi aceste informații pentru a identifica noi puncte toxice, inclusiv în microbiomul intestinal, și să începem să extrapolăm ceea ce s-ar putea întâmpla la doze mai mici , trebuie să luăm în considerare, de asemenea, „Luăm în considerare modul în care amestecurile complexe ale acestor poluanți organici persistenți interacționează cu noi și cu partenerii noștri microbieni, deoarece expunerea individuală nu imită exact scenariile din viața reală”.

Apoi, cercetătorii au examinat microbiomul intestinal al animalelor, împreună cu câțiva indicatori ai sănătății animalelor, inclusiv greutatea corporală, toleranța la glucoză, cantitățile de trigliceride în ficat și mucus în fecale, printre alte semne ale bolii metabolice. Ei au colectat aceste date imediat după un curs de cinci zile de TCDF, precum și la trei luni după ultima doză. La oameni, aceste momente de timp sunt echivalente cu sugarul și tânărul adult.

„Am descoperit că expunerea timpurie la TCDF a perturbat permanent microbiomul intestinal al șoarecilor de tip sălbatic”, a spus Yuan Tian, ​​autor principal și profesor asociat la Universitatea Penn State „Am descoperit, de asemenea, că acești șoareci au o greutate corporală mai mare și o intoleranță la glucoză la vârsta de patru luni.”

Experimente și concluzii suplimentare

Pentru a explora în continuare efectele TCDF asupra microbiomului intestinal, oamenii de știință au oferit șoareci fără microbiom transplant de microbiom intestinal de la șoareci cu un microbiom perturbat din cauza TCDF și le-au măsurat rezultatele asupra sănătății. Ei au descoperit că șoarecii transplantați au dezvoltat tulburări metabolice, ceea ce sugerează că un microbiom modificat este cauza bolii metabolice.

„Aceste descoperiri sugerează că expunerea la TCDF la începutul vieții poate sta la baza tulburărilor funcției microbiomului intestinal și a rezultatelor sănătății mai târziu în viață, chiar și după ce TCDF este îndepărtat din organism”, a spus Tian.

Ea a explicat că tulburările microbiomului intestinal au fost caracterizate de o scădere a unor bacterii Clasificainclus Akkermansia mucinivellao bacterie care se găsește, de asemenea, în mod obișnuit în microbiomul intestinal uman.

„Acest lucru este important pentru că Akkermansia „Se știe că vitamina D este importantă pentru sănătatea generală a intestinului, dar acum știm că poate fi afectată negativ de TCDF”, a spus Tian.

Pentru a verifica importanța Akkermansia mucinivella Pentru a influența rezultatele sănătății, echipa a experimentat administrarea de bacterii ca probiotice șoarecilor tratați cu TCDF. Probioticele au restabilit microbiomul la starea sa normală.

„Rezultatele noastre sugerează că aceste bacterii sunt afectate de expunerea la toxine și joacă un rol important în mediarea rezultatelor sănătății”, a spus Patterson. „Este posibil ca, cu cercetări suplimentare, să putem restabili într-o zi microbiomul unei persoane la starea sa optimă prin suplimente care conțin prebiotice și probiotice”.

Referință: „Efectele expunerii timpurii la receptorul de hidrocarburi arii TCDF asupra microbiotei intestinale și homeostaziei metabolice a gazdei la șoarecii C57BL/6J” de Yuan Tian, ​​​​Bipin Rimal și Jordan E. Bisanz, Wei Gui și Trenton M. Wolfe, Imui Ko și Ian A. Murray și Shanice K. Nettleford, Shigetoshi Yokoyama, Fangcong Dong, Sergey Koshkin și K. Sandeep Prabhu și Peter J. Turnbaugh și Seth T. Walk și Gary H. Perdue și Andrew D. Patterson, 14 august 2024. Perspectivele sănătății mediului.
DOI: 10.1289/EHP13356

Alti autori de studii Penn State includ Jordan Bisanz, profesor asistent de biochimie si biologie moleculara; Imhui Ko, profesor asistent de cercetare; Ian Murray, profesor asistent de cercetare; Shigetoshi Yokoyama, profesor asistent de cercetare; Sergey Koshkin, profesor asistent de cercetare; Bipin Rimal, student absolvent; Wei Gui, un expert în tehnologie de căutare; Shanice Nettleford, studentă absolventă; Fangcong Dong, bursier postdoctoral; Sandeep Prabhu, șef, Departamentul de Științe Veterinare și Biomedicale; și Gary Perdue, președintele Departamentului de Științe Agricole de la Colegiul H. Thomas și Dorothy Willits Hallowell. Alți autori includ Trenton Wolfe, un student absolvent la Universitatea de Stat din Montana; Peter Turnbaugh, profesor de microbiologie și imunologie, Universitatea din California, San Francisco; și Seth Walk, profesor de microbiologie și imunologie, Universitatea de Stat din Montana.

STATELE UNITE ALE AMERICII National Institutes of HealthAceastă cercetare a fost susținută de Institutul Național de Alimentație și Agricultură din SUA și de Departamentul de Sănătate din Pennsylvania.