«Микропластик способствует снижению фертильности в развитых странах»
Группа медицинских исследователей, изучив семенную жидкость 36 здоровых взрослых мужчин из Китая, обнаружила микропластик в сперме каждого протестированного ими образца. Данные были опубликованы в журнале Science of the Total Environment. Это не первое исследование, в котором микропластик был обнаружен в различных частях человеческого тела: он был обнаружен в крови, жировой ткани, всех органах человеческого тела и даже грудном молоке. Сегодня он есть практически везде: на вершинах гор, на отдаленных островах, в верхних слоях атмосферы и в глубинах Мирового океана. Но как он влияет на наше здоровье — большой вопрос.
За последние десятилетия пластиковые отходы и микропластик стали все более актуальной проблемой как для окружающей среды, так и для здоровья человека. В 2015 году мировое производство пластика достигло 381 миллиона тонн и, по прогнозам, к 2050 году вырастет до более чем 1,1 миллиарда тонн в год. Все больше пластика выбрасывается в окружающую среду как намеренно, так и случайно, а более крупные пластиковые частицы распадаются на более мелкие фрагменты, известные как микропластик (МП) и нанопластик (НП) — частицы диаметром менее 5 мм и 1 мкм.
Небольшой размер МП и НП позволяет им легко попадать в пищевую цепочку, и все больше исследований показывают, что потребление микропластика может негативно влиять на физиологические функции животных и людей. На сегодняшний день масштабы и последствия попадания микропластика в организм человека изучены не полностью. Однако есть подозрения, что потребление микропластика может быть причиной многих воспалительных заболеваний и даже ряда онкологических заболеваний. Исследования также показывают, что воздействие микропластика может вызывать окислительный стресс в желудочно-кишечной и дыхательной системах.
Ученые утверждают, что сегодня каждый из нас потребляет пластик в количестве, эквивалентном примерно одной кредитной карте, еженедельно. Он попадает в организм разными путями: когда мы пьем воду из пластиковой бутылки; вдыхаем частицы воздуха; едим пищу, разогретую в пластиковой таре. Когда мы едим мед, мелкую морскую рыбу, моллюсков (особенно мидии и креветки) — все они накапливают в себе частицы пластика. Сегодня нет способа избежать попадания микропластика в организм.
В новом исследовании исследовательская группа хотела выяснить, является ли проглоченный микропластик причиной глобального снижения рождаемости. Чтобы выяснить это, они набрали 36 здоровых взрослых мужчин-добровольцев из китайского города Цзинань (где нет производства пластика), которые никогда не работали в пластиковой промышленности. Каждый из них сдал образец спермы для тестирования. Результат был шокирующим: исследователи обнаружили микропластик во всех образцах. Всего они идентифицировали восемь типов пластика, наиболее распространенным из которых был полистирол, который обычно используется в упаковочной пене.
И это еще не все. Группа обнаружила, что сперматозоиды в образцах спермы, содержащих частицы пластика ПВХ, имели более низкую подвижность, что может помочь объяснить снижение показателей фертильности. И это открытие ставит новые задачи перед специалистами по репродукции и учеными по всему миру. Результаты исследования подчеркивают необходимость дальнейших исследований потенциальных репродуктивных эффектов воздействия микропластика, отмечают авторы. Необходимо понять, как микропластик влияет на мужскую фертильность с точки зрения его повсеместного распространения и потенциальной репродуктивной токсичности.
… Чаще всего МП и НП обнаруживаются в жидкостях и тканях человека, включая мочу, кровь, кожу, кал и грудное молоко. В прошлом году было опубликовано сразу несколько исследований, посвященных поиску микропластика в организме человека и окружающей среде. Он был обнаружен в сердце (образцы от 14 пациентов, перенесших операцию на сердце, содержали микропластик в сердце и окружающих тканях); яичках; крови; жировой ткани; выделен из пластиковых контейнеров для детского питания. Мелкие частицы пластика также были обнаружены в женской репродуктивной системе, включая плаценту человека.
После того, как в пластиковых контейнерах для детской еды были обнаружены МП, ученые решили проверить, как его частицы могут повлиять на эмбриональные клетки почек. И через два дня только 23% клеток почек, подвергшихся воздействию самых высоких концентраций, смогли выжить — Это гораздо более высокий уровень смертности, чем наблюдалось в более ранних исследованиях токсичности микро- и нанопластика.
В прошлом году ученые из Италии также обнаружили МП в сперме человека и размышляли о том, как он мог туда попасть. Ведь для этого микропластиковым частицам нужно было преодолеть гематотестикулярный барьер, который препятствует попаданию крови и иммунных клеток в эндолюминальный отсек, где происходит сперматогенез. Учитывая малый размер частиц МП (от 2 до 6 мкм), ученые предположили, что частицы попали в сперму через придаток яичка, а также из семенных пузырьков, которые наиболее подвержены воспалению. Сравнение качества спермы и наличия микропластика показало, что качество было наивысшим там, где частиц не было обнаружено (а их не было у 3 из 9 участников исследования).
«Микрочастицы, включая микропластик, могут попадать в жидкости организма через загрязненную пищу, воду или воздух. Затем микропластик может попадать в кровоток через поврежденные слизистые оболочки или кровеносные сосуды. Попав в кровь, эти частицы могут перемещаться в различные части тела, включая репродуктивные органы. Чтобы достичь яичек, они должны проникнуть через гемато-тестикулярный барьер (ГТБ), физический барьер между кровеносными сосудами и семенными канальцами, который защищает сперму от вредных веществ в кровотоке. Однако было показано, что некоторые наночастицы проникают через этот барьер, даже если он не поврежден. Если микропластиковая частица достаточно мала — размером с бактерию или меньше — она может пересечь ГТБ и достичь тканей, вырабатывающих сперму. Микропластик также вызывает воспаление и окислительный стресс в тканях, что может косвенно влиять на выработку и качество спермы. «Это может привести к загрязнению семенной жидкости микропластиком через повреждение клеток или нарушение нормальных процессов в репродуктивной системе», — рассказала MK Виктория Доронина, микробиолог и доцент кафедры естественных наук факультета образования Манчестерского столичного университета.
В то же время ученые неоднократно заявляли, что качество спермы у мужчин по всему миру ухудшилось: средняя концентрация активных сперматозоидов в ней снизилась на 52,4% в период с 1973 по 2011 год среди мужчин из Северной Америки, Европы, Австралии и Новой Зеландии. То, что микропластик может влиять на репродуктивное здоровье мужчин, уже было продемонстрировано на мышах, где у них наблюдалось снижение количества сперматогенных клеток, дезорганизация семенных канальцев, более высокие показатели аномальных сперматозоидов и более низкая активность ферментов метаболизма спермы.
Напомним также, что сегодня в мире около 15% пар страдают бесплодием, среди которых мужской фактор составляет 50% случаев. Число случаев мужского бесплодия увеличилось вместе с ухудшением качества спермы в последние десятилетия. Однако причина нарушения сперматогенеза остается неизвестной примерно у 40% мужчин. «Многочисленные негативные эффекты высоких концентраций микропластика были показаны на животных. Сам по себе микропластик вряд ли доминирует среди причин снижения качества спермы, но он способствует снижению фертильности в развитых странах. Было время, когда влияние знаменитого инсектицида ДДТ на здоровье также не было установлено, они тоже начинались с исследований на животных, а сейчас он запрещён практически во всём мире», — рассказывает Виктория Доронина.
Говоря о других потенциальных последствиях для репродуктивного здоровья, Виктория Доронина отмечает, что пока есть только исследования на животных в лабораторных условиях (то есть с использованием высоких концентраций микропластика), но они показывают, что он может вызывать несколько эффектов: «В первую очередь, это окислительный стресс и повреждение ДНК — микропластик генерирует активные формы кислорода (АФК), которые повреждают мембраны сперматозоидов и могут приводить к перекисному окислению липидов. Это окислительное повреждение может нарушать подвижность сперматозоидов, их структуру и целостность ДНК, что может приводить к фрагментации или повреждению ДНК. Повреждённая ДНК в сперме может приводить к снижению фертильности или даже влиять на здоровье потомства. Многие микропластики содержат химикаты, нарушающие работу эндокринной системы (EDC), такие как бисфенол А (BPA), фталаты и другие токсичные добавки. Эти химикаты могут влиять на выработку гормонов, влияя на уровень тестостерона, который имеет решающее значение для выработки и функционирования спермы. Гормональный дисбаланс может нарушить сперматогенез (процесс выработки спермы), что приводит к низкому количеству сперматозоидов, плохому качеству спермы и аномальной форме сперматозоидов. Они также могут ухудшить подвижность сперматозоидов, уменьшить количество сперматозоидов и изменить морфологию сперматозоидов. Совокупные эффекты могут способствовать снижению вероятности успешного оплодотворения, снижая общую фертильность у мужчин. А если окислительный стресс вызвал повреждение ДНК, полученные мутации могут передаваться потомству.