Sunt în jurul nostru, schimbându-ne sistemul hormonal și pot fi unul dintre factorii obezității, infertilității sau cancerului. Profesorul Jaroslav Petr de la Institutul de Cercetare a Producției Animale din Praga vorbește despre perturbatori endocrini, infertilitate ridicată și modificări genetice.

marcat
Arhiva lui Jaroslav Petr Prof. Ing. Jaroslav Petr, CSc. se ocupă cu reglarea și maturizarea ovocitelor de mamifere, prelege și popularizează știința.

cercetarea dvs. se concentrează pe perturbatori endocrini. Ce anume este?

Acestea sunt substanțe care pot fi găsite în apă, sol, aer și pot fi, de asemenea, în alimente. Ele ne pot pătrunde în corp în diferite moduri: în băuturi, prin alimente, prin piele sau chiar le putem inhala. Caracteristica lor neplăcută este că sunt capabili să perturbe echilibrul hormonal din organism. Și echilibrul hormonal este teribil de important pentru multe procese de bază ale vieții. Aceasta înseamnă că atunci când un perturbator endocrin invadează corpul, apar probleme.

ce probleme specifice aveți în minte?

De exemplu, perturbatorii hormonali sunt capabili să inducă obezitatea, deoarece interferează cu hormonii care controlează metabolismul și afectează celulele țesutului adipos. Se numesc obezogeni. Când întâlnim astfel de substanțe într-un anumit moment din viață, de exemplu în corpul mamei înainte de naștere, obezogenii ne „bazează” pe tendința de a ne îngrășa. Ne interesează în principal efectele perturbatorilor asupra reproducerii. Orice dezechilibru al hormonilor care controlează reproducerea poate însemna infertilitate. O cincime din cuplurile din societatea occidentală au în prezent probleme la conceperea unui copil. Nu știm de ce. Un motiv poate fi faptul că oamenii intră în contact cu perturbatori endocrini. Sau perturbatorii pot contribui la apariția acestor tulburări de reproducere.

Deci, există substanțe în jurul nostru care au un impact mare asupra sistemului nostru hormonal. De când știm despre asta?

Cam prin anii optzeci. Anterior, aceste substanțe erau folosite de zeci de ani și nu se știa că sunt perturbatoare endocrine. Au fost testați pentru toxicitate și, când s-a constatat că nu, totul era în regulă. Numai în plus s-a demonstrat că aceste substanțe acționează ca perturbatoare endocrine și pot, de exemplu, să provoace infertilitate. A fost o surpriză. Chiar și astăzi, nu știm despre toate substanțele pe care le folosim, dacă acționează sau nu ca perturbatori endocrini. Aceasta face parte din cercetarea noastră. Testăm substanțe care au fost deja testate de toxicologi pentru a vedea dacă au capacitatea de a acționa ca perturbatori și de a perturba reproducerea animalelor, inclusiv a oamenilor. Și se pare că multe substanțe au într-adevăr capacitatea de a face acest lucru.

deci, care este diferența dintre substanța toxică sau perturbatorul endocrin?

Substanța toxică ucide în esență. Când jumătate din animalele testate mor după aplicarea substanței, este o doză letală medie, dosa letalis 50. Cu perturbatori endocrini, este posibil ca ceva să nu moară deloc, indiferent dacă este vorba de celule sau animale. Numai corpul funcționează diferit, deoarece hormonii sunt dezechilibrați.

cum se testează dacă o anumită substanță este sau nu un perturbator?

Modelul nostru este un ou de porc. Debutul maturării ovulelor și pregătirea acestuia pentru fertilizarea spermei sunt dependente de hormoni. Vom furniza hormonii despre care știm că vor fi gata pentru fertilizare atunci când primesc oul. După aplicarea substanței testate, de exemplu bisfenolul, putem vedea că oul este pregătit pentru fertilizare, dar face o serie de erori în prepararea sa. De exemplu, jumătate din informațiile ereditare ar trebui aruncate pentru a face loc spermei care va furniza cealaltă jumătate a informației viitorului individ. Dar constatăm că oul scapă de mai multe informații ereditare decât ar trebui sau, dimpotrivă, scapă doar de o mică parte. Există un fel de haos. Acest lucru arată că procesul indus hormonal este întrerupt după aplicarea substanței testate - în cazul nostru bisfenolul și, astfel, bisfenolul funcționează cu siguranță ca un perturbator endocrin. Aceasta este prima „lovitură”. Apoi, puteți căuta în continuare ceea ce se întâmplă în detaliu în celulă.

Ouă de porc Jaroslav Petr utilizat în testele de laborator

substanța care afectează oul porcului va afecta și oamenii?

Cel mai probabil da. Porcul este un model foarte bun. Ouăle sale se maturizează atâta timp cât oamenii.

nu poate fi testat pe oameni?

Luarea ouălor umane este o mare problemă. Acest lucru este posibil numai la femeile care sunt tratate pentru infertilitate. Problema este că acele femei au deja o fertilitate afectată, astfel încât ouăle pe care le luați de la ele probabil nu sunt în stare perfectă. Al doilea lucru este că la un porc putem testa în diferite moduri dacă un anumit perturbator endocrin este deja în corpul său. Când am testat bisfenolul S, am luat urină, sânge sau secreții de la porci, care se află în uter și afectează embrionul, și am făcut analize. S-a dovedit că există curat, iar porcii cu bisfenol S nu au ce face. Se găsește în materiale plastice și pentru că porcii nu mănâncă din farfurii de plastic și nu ating casele de marcat din magazin, nu o vom găsi în corpul lor. Astăzi, nu mai există o persoană cu niveluri scăzute de bisfenol în organism. Cu toții o avem. Și încă nu știm toate modurile în care intră în corpul nostru. De exemplu, japonezii au o mulțime de bisfenol S în corp.

pe măsură ce știința o explică japonezilor?

Nu știm. Bisfenolul S se găsește și în bancnote. Cineva mi-a spus că japonezilor le place să numere facturile de hârtie și că bisfenolul S poate trece în piele. Tot ce trebuie să faceți este să vă spălați mâinile cu săpun lichid pentru a vă degresa pielea și, dacă țineți hârtia care conține bisfenol timp de cel puțin zece minute, aceasta va măsura creșterea sa în sânge. Deci, toți avem aceste substanțe în corpul nostru, felul în care au intrat în noi este diferit. Când lucrați într-un depozit cu articole de birou sau ca casier într-un supermarket, unde emiteți caiete și lucrați zilnic cu bancnote, este de fapt o profesie riscantă. Oamenii au niveluri enorm de ridicate ale acestor substanțe în sânge.

prin urmare, de ce nu producem bancnote sau blocuri de case de marcat, astfel încât bisfenolul să nu fie prezent în ele?

Ar fi minunat, dar, de exemplu, cu un tampon pentru casa de marcat, textul de pe hârtie este vizibil tocmai pentru că conține bisfenol. Întrebarea este ce bisfenol avem acolo. Desigur, sistemele de imprimare care nu utilizează bisfenol sunt deja dezvoltate astăzi. Cu toate acestea, se pune întrebarea cu ce substanțe vor fi înlocuite bisfenolul și dacă le-au testat anterior sau dacă sunt și perturbatoare endocrine. Deseori vedem un disruptor endocrin „stors” înlocuit cu o altă substanță care nu este bine cunoscută. Acest lucru calmează publicul și abia apoi dovedește că este de fapt un perturbator endocrin și mai puternic decât substanța originală.

deci nu există nicio substanță care să nu ne îngrijoreze?

Astăzi, sunt purtate sticle de plastic care poartă marca fără BPA, ceea ce înseamnă că nu conțin bisfenol A. Acest lucru a fost utilizat în sticlele de plastic, deoarece a dat rezistență policarbonatului. În trecut, bisfenolul A a fost înlocuit cu bisfenolul S în multe sticle, dar ulterior s-a dovedit că are efecte chiar mai grave asupra corpului nostru decât substanța originală. Cu toate acestea, unele companii produc deja sticle speciale pentru alpiniști și copii din materiale plastice care nu conțin bifenoli. Sunt frumos puternici, ușori și special testați pentru orice perturbator endocrin. Testele se efectuează pe melci, melci Potamopyrgus antipodarum. Puteți măcina fin plasticul, infuzați-l în apă fierbinte și apoi scăldați melcii în el. Dacă apa conține o substanță hormonală, melcii vor răspunde producând celule germinale. Aceste sticle sunt fabricate din materiale plastice la care melcii nu reacționează, astfel încât hormonii puternici în concentrații eficiente nu sunt probabil prezenți în ele.

putem spune de fapt câți perturbatori circulă în jurul nostru?

Nu știm exact asta. Estimăm aproximativ o mie de substanțe. Dar fiecare dintre noi, în funcție de locul în care trăim, de ceea ce mâncăm, în ce ne îmbrăcăm, suntem expuși unui disruptor endocrin ușor diferit. Fiecare avem propriul nostru cocktail de perturbatori, iar acest lucru se poate schimba în tot timpul vieții noastre. Mutați-vă, schimbați locurile de muncă sau meniurile. Încep o dietă sau „lovesc” cu ea. Toate acestea se pot reflecta în aceasta.

ai spus că o cincime din cuplurile din societatea occidentală au în prezent probleme la conceperea unui copil. Problema este mai frecventă din partea femeilor sau a bărbaților?

Astăzi este echilibrat. Când un cuplu este tratat pentru infertilitate, se dovedește adesea că un bărbat are spermă atât de rea încât nu poate fi folosit. Sau nu le are deloc. În reproducerea asistată, se folosesc adesea spermatozoizii de la donatori anonimi, care sunt băieți tineri care aplică și sunt supuși unor examinări. Cu toate acestea, obținerea unui donator sănătos în toate punctele și, în plus, care are spermă de calitate, este aproape o problemă insurmontabilă astăzi. Și din nou, nu știm de ce acei bărbați au aceste probleme. Nu trebuie deloc să trăiască într-un mediu contaminat. Ar fi putut fi și pentru că mama lor trăia într-un mediu contaminat. Testele au arătat că, de exemplu, atunci când expuneți o generație de șobolani la vinclozolin, care este utilizat în pulverizarea împotriva mucegaiurilor în podgorii, masculii au o fertilitate redusă imediat. În plus, este încă suportat de nepoții și strănepoții lor, care nu mai trebuiau expuși direct la vinclozolin.

deci efectele perturbatorilor sunt moștenite?

Unele da. Desigur, nu este scris în codul genetic. Activitatea genelor este determinată de moleculele care învelesc ADN-ul dublu catenar. Disruptorii endocrini pot provoca modificarea acestui anvelopă moleculară a spiralei duble. Și în acel moment, unele dintre genele care au dormit și altele care au accelerat complet vor încetini. Dintr-o dată, totul este dezechilibrat și vedem la acei indivizi că ceva nu este în regulă. Că tind să se îngrașe, tind să aibă diabet zaharat, tind să aibă tensiune arterială crescută sau să aibă spermă proastă. Și până când acest ambalaj se normalizează din nou, cel defect este transmis fiilor, nepoților, strănepoților.

statisticile actuale privind infertilitatea sunt alarmante. În Europa, se estimează la 16-20 la sută, în Africa este de până la patruzeci la sută din populația continentului. Ce cauzează această diferență abisală?

Deși nu au un mediu foarte ruinat și alimente contaminate în Africa, bolile venerice infecțioase sunt o problemă. Gonoreea sau sifilisul netratat, circumcizia efectuată drastic. Există inflamații extinse și infertilitate ulterioară. Ar fi relativ ușor să-i eliminăm cauzele. Prin urmare, infertilitatea în Africa este legată în principal de condițiile socio-economice. Cu toate acestea, ratele mai mari ale natalității sunt din urmă cu Africa cel puțin subsahariană, unde numărul mediu de copii pe familie variază de la 5 la 6.

să ne întoarcem în Europa. Se poate spune că infertilitatea este încă în creștere în țara noastră?

Cu siguranță nu va dispărea. Clinicile de reproducere asistată sunt încă în creștere. Aproximativ 3 până la 5 la sută dintre copii se nasc dintr-o eprubetă, în Danemarca poate până la 8 la sută. Când ne gândim la asta, într-o clasă cu 25 până la 30 de copii, există o probabilitate foarte mare ca cel puțin un copil să fie conceput într-o eprubetă. Infertilitatea este o mare problemă astăzi și situația cu siguranță nu este bună.

să trecem la ultimul subiect. La sfârșitul lunii noiembrie 2018, a existat un raport conform căruia un biofizician chinez, dr. He, a modificat în mod specific genele embrionului uman. Modificarea embrionilor, care însemna depășirea unei anumite limite etice în sfera științifică, trebuia să ofere descendenților rezistență la virusul HIV, care a fost purtat de tatăl copiilor concepuți. Dacă vom face acest lucru în viitor, modificarea genetică a embrionilor este o modalitate de a face față infertilității în creștere?

Eu nu cred acest lucru. Ar trebui să facem o persoană rezistentă la perturbatorii endocrini. În esență, am îmbunătăți omul pentru a fi mai rezistent la mediul poluat pe care l-am creat. În plus, ar fi dificil în ceea ce privește faptul că avem cu toții un cocktail ușor diferit, deja menționat, de perturbatori care ne afectează. Ar fi dificil să prezicem ce perturbatori vor întâlni un individ în viitor, la fel cum nu putem prevedea ce perturbatori vor fi în circulație în 50 de ani. Asta nu ar funcționa. Dar cred că modificarea genetică a embrionilor este o opțiune atractivă în tratamentul cancerului.

cât va dura pentru a putea modifica embrionul pentru a fi rezistent la cancer?

Mă tem că nu va dura mult. Progresul este în prezent foarte rapid. Prima conferință privind editarea genomului uman a avut loc în 2015. Acolo, toată lumea, inclusiv chinezii care au modificat apoi embrionii, au fost de acord că embrionii ar putea fi examinați dar nu ar putea fi transferați în uterul mamei și s-au născut. Dar s-a întâmplat trei ani mai târziu. Ei bine, să spunem doar că este în exces. Să ne dăm seama, totuși, că critica comunității științifice se bazează pe faptul că el nu a modificat genomul așa cum permite nivelul actual de cunoaștere. Profesorul George Daley de la Harvard spune că sunt deja în faza de cercetare, căutând o modalitate de a duce genomul uman de la laboratoare la clinici. Nu se mai spune că acest lucru nu trebuie să se întâmple în niciun caz. Acum dezbatem cum va merge, în ce ritm, în ce condiții. Sigur, există încă oameni care spun că nu ar trebui să ne prindem, că este un joc al zeilor. Pe de altă parte, curentul care spune că ne-am maturizat este destul de puternic.

încercați să oferiți o estimare a timpului necesar pentru ca această metodă să fie transferată de la laboratoare la cabinetul medical?

și dacă o țară consideră că editarea informațiilor genetice ale unui embrion depășește o limită etică pe care nu vor să o traverseze?

Potrivit acestui studiu, țările care spun de la început că nu vor face acest lucru vor descoperi la un moment dat că încep să rămână în urma concurenței. Vor începe să „fugă de tren” și vor fi obligați să permită editarea ADN-ului, pentru că va răspunde și populația, care va dori să fie la fel de bună ca și oamenii din țara vecină.

spui că trăim într-un timp revoluționar, dar pentru public, lucruri precum existența perturbatorilor endocrini sau editarea genomului uman sunt încă SF. Cum este posibil?

Publicul nu participă la discuții. Când britanicii au creat primul copil din eprubetă, au înființat o comisie pentru a determina cât timp puteți cultiva embrionul în laborator și cât timp ar putea fi încă interferat. Această comisie include nu numai medici, ci și filozofi, eticieni și teologi. Când ajunge la o concluzie, scrie o opinie, care este mișcată de profan și se deschide o dezbatere publică. Acesta este urmat de un proces care durează aproximativ trei sferturi de an. Opiniile diverselor persoane sunt adunate. Există întrebări controversate precum „aș încerca să te ucid, ce faci pentru asta”, dar și sugestii constructive, care ar trebui adăugate și completate, astfel încât formularea să fie suficient de clară și precisă. Nu există așa ceva în țara noastră, probabil că nici măcar nu încercăm. Dar merită cu siguranță să încercați să implicați publicul în discuție. Încerc să fac asta popularizând știința. Cu toate acestea, simt că publicul tușește despre asta. Și apoi a distorsionat complet ideile despre cunoașterea actuală.

Prof. Ing. Jaroslav Petr, CSc. / A absolvit Universitatea de Agricultură din Praga. La Institutul de Cercetare a Producției Animale din Uhříněves, se ocupă de reglarea și maturizarea ovocitelor de mamifere. În plus, predă la Universitatea Cehă de Științe ale Vieții din Praga și este membru al comitetului editorial al revistei științifice de popularizare Vesmír.

.Autorul interviului lucrează la Academia de Științe din Republica Cehă și este absolvent al școlii media. Săptămână.