Те са навсякъде около нас, променят хормоналната ни система и могат да бъдат един от факторите за затлъстяване, безплодие или рак. Професор Ярослав Петр от Изследователския институт по животновъдство в Прага говори за ендокринни разрушители, високо безплодие и генетични модификации.

пластмаси
Архив на Ярослав Петр Проф. Ing. Ярослав Петр, CSc. занимава се с регулиране и съзряване на ооцитите на бозайници, изнася лекции и популяризира науката.

вашето изследване се фокусира върху ендокринните разрушители. Какво точно е това?

Това са вещества, които могат да бъдат намерени във вода, почва, въздух и могат да бъдат и в храната. Те могат да проникнат в тялото ни по различни начини: с напитки, чрез храна, през кожата или дори можем да ги вдишаме. Тяхната неприятна особеност е, че те са в състояние да нарушат хормоналния баланс в организма. И този хормонален баланс е ужасно важен за много основни жизнени процеси. Това означава, че когато ендокринният разрушител нахлуе в тялото, възникват проблеми.

какви конкретни проблеми имате предвид?

Например, хормоналните разрушители са способни да предизвикат затлъстяване, защото пречат на хормоните, които контролират метаболизма и засягат клетките на мастната тъкан. Те се наричат ​​обезогени. Когато се сблъскаме с такива вещества в определен момент от живота, например в тялото на майката преди раждането, обезогените ни „основават“ върху склонността към напълняване. Ние се интересуваме главно от ефектите на разрушителите върху репродукцията. Всеки дисбаланс в хормоните, които контролират репродукцията, може да означава безплодие. Понастоящем една пета от двойките в западното общество имат проблеми с зачеването на дете. Не знаем защо. Една от причините може да е, че хората влизат в контакт с ендокринни разрушители. Или разрушителите могат изобщо да допринесат за тези репродуктивни нарушения.

Така че около нас има вещества, които оказват голямо влияние върху хормоналната ни система. От колко време знаем за това?

Около осемдесетте. Преди това тези вещества се използват от десетилетия и не е известно, че са ендокринни разрушители. Те бяха тествани за токсичност и когато се установи, че не са, всичко се оправи. Само в допълнение е доказано, че тези вещества действат като ендокринни разрушители и могат например да причинят безплодие. Това беше изненада. Дори и днес не знаем за всички вещества, които използваме, независимо дали те действат като ендокринни разрушители или не. Това е част от нашето изследване. Тестваме вещества, които вече са тествани от токсиколози, за да видим дали случайно имат способността да действат като разрушители и да нарушават възпроизводството на животни, включително хора. И се оказва, че много вещества наистина имат способността да правят това.

по този начин, каква е разликата между това дали веществото е токсично или ендокринен разрушител?

Токсичното вещество по същество убива. Когато половината от изследваните животни умират след прилагането на веществото, това е средна летална доза, dosa letalis 50. При ендокринните разрушители нещо може изобщо да не умре, независимо дали става въпрос за клетки или животни. Само тялото работи по различен начин, защото хормоните са извън баланса.

как да тествате дали дадено вещество е разрушител или не?

Нашият модел е свинско яйце. Началото на узряването на яйцеклетката и подготовката му за оплождане на сперматозоидите зависи от хормона. Ще доставим хормоните, за които знаем, че ще бъдат готови за оплождане, когато получат яйцеклетката. След прилагане на изпитваното вещество, например бисфенол, можем да видим, че яйцеклетката е подготвена за оплождане, но прави редица грешки при подготовката си. Например, половината от наследствената информация трябва да се изхвърли, за да се освободи място за сперматозоидите, които ще предоставят другата половина от информацията на бъдещия индивид. Но откриваме, че яйцето се отървава от повече наследствена информация, отколкото би трябвало, или напротив, отървава се само от малка част. Има някакъв хаос. Това показва, че хормонално-индуцираният процес се нарушава след прилагането на тестваното вещество - в нашия случай бисфенол и следователно бисфенолът със сигурност функционира като ендокринен разрушител. Това е първият „изстрел“. След това можете допълнително да търсите какво се случва в детайли в клетката.

Ярослав Петр Яйце от свиня, използвано при лабораторни тестове

веществото, което влияе върху свинското яйце, ще повлияе и върху хората?

Най-вероятно да. Прасето е много добър модел. Яйцата му узряват толкова дълго, колкото хората.

не може да се тества върху хора?

Вземането на човешки яйца е голям проблем. Възможно е само от жени, които се лекуват от безплодие. Проблемът е, че тези жени вече имат нарушена плодовитост, така че яйцата, които вземате от тях, вероятно не са в идеално състояние. Второто нещо е, че при прасето можем да тестваме по различни начини дали даден ендокринен разрушител вече е в тялото му. Когато тествахме бисфенол S, освен яйца, взехме и урина, кръв или секрет от прасетата, които са в матката и засягат ембриона и направихме анализи. Оказа се, че е чисто и прасетата с бисфенол S нямат нищо общо. Намира се в пластмасите и тъй като прасетата не ядат от пластмасови чинии и не пипат касите в магазина, няма да го открием в тялото им. Днес вече няма човек с ниски нива на бисфенол в организма. Всички го имаме. И все още не знаем всички начини, по които тя навлиза в тялото ни. Например, японците имат много бисфенол S в телата си.

както науката го обяснява на японците?

Ние незнаем. Бисфенол S се съдържа и в банкноти. Някой ми каза, че японците обичат да броят хартиени сметки и че бисфенолът S може да премине в кожата. Всичко, което трябва да направите, е да измиете ръцете си с течен сапун, за да обезмасните кожата си и ако държите хартията, която съдържа бисфенол, поне десет минути, тя ще измери нейния растеж в кръвта. Така че всички ние имаме тези вещества в тялото си, начинът, по който те попаднаха в нас, е различен. Когато работите в склад с офис консумативи или като касиер в супермаркет, където ежедневно издавате тетрадки и работите с банкноти, това всъщност е рискована професия. Хората имат значително по-високи нива на тези вещества в кръвта си.

следователно защо не произвеждаме банкноти или касови блокове, така че бисфенолът да не присъства в тях?

Би било чудесно, но например с подложка за касов апарат текстът на хартията се вижда именно защото съдържа бисфенол. Въпросът е какъв бисфенол имаме там. Разбира се, системи за принтери, които не използват бисфенол, вече се разработват днес. Въпросът обаче е с кои вещества бисфенолът ще бъде заменен и дали те са ги тествали преди това или те също са ендокринни разрушители. Често виждаме „изцеден“ ендокринен разрушител, заменен с друго вещество, което не е добре известно. Това успокоява обществеността и едва тогава доказва, че всъщност е дори по-силен ендокринен разрушител от първоначалното вещество.

така че няма вещество, за което да не се притесняваме?

Днес се носят пластмасови бутилки, носещи марката BPA free, което означава, че не съдържат бисфенол А. Това се използва в пластмасови бутилки, защото придава здравина на поликарбоната. В миналото бисфенолът А беше заменен с бисфенол S в много бутилки, но по-късно се оказа, че той има дори по-лошо въздействие върху тялото ни от първоначалното вещество. Някои компании обаче вече произвеждат специални бутилки за алпинисти и деца от пластмаси, които не съдържат никакви бисфеноли. Те са красиво здрави, леки и специално тествани за всеки ендокринен разрушител. Тестовете се извършват върху охлюви, охлюви Potamopyrgus antipodarum. Можете да смилате фино пластмасата, да я вливате в гореща вода и след това да къпете охлювите в нея. Ако водата съдържа хормонално вещество, охлювите ще реагират, като произведат зародишни клетки. Тези бутилки са направени от пластмаси, на които охлювите не реагират, така че силните хормони в ефективни концентрации вероятно не присъстват в тях.

всъщност можем да кажем колко разрушители циркулират около нас?

Не знаем точно това. Ние изчисляваме около хиляда вещества. Но всеки от нас, в зависимост от това къде живеем, какво ядем, в какво се обличаме, сме изложени на малко по-различен ендокринен разрушител. Всеки от нас има свой собствен коктейл от разрушители и това все още може да се промени през целия ни живот. Просто се преместете, сменете работата или менютата. Започвам диета или „удрям“ с нея. Всичко това може да се отрази в това.

казахте, че една пета от двойките в западното общество в момента имат проблеми с зачеването на дете. Проблемът е по-често от страна на жените или мъжете?

Днес тя е балансирана. Когато една двойка се лекува от безплодие, често се оказва, че мъжът има толкова лоши сперматозоиди, че те не могат да бъдат използвани. Или той изобщо ги няма. При асистирана репродукция често се използват сперматозоиди от анонимни донори, които са млади момчета, които кандидатстват и се подлагат на някакъв преглед. Получаването на донор, който е здрав във всички точки и освен това има качествена сперма, днес е почти непреодолим проблем. И отново не знаем защо тези мъже имат тези проблеми. Изобщо не е задължително да живеят в замърсена среда. Може да е и защото майка им е живяла в замърсена среда. Тестовете показват, че например, когато изложите едно поколение плъхове на винклозолин, който се използва за пръскане срещу плесени в лозята, мъжките незабавно имат намалена плодовитост. В допълнение, тя все още се носи от техните внуци и правнуци, които вече не трябва да бъдат пряко изложени на винклозолин.

така че ефектите на разрушителите се наследяват?

Някои да. Разбира се, не е записано в генетичния код. Активността на гените се определя от молекулите, които обгръщат двуверижната ДНК. Ендокринните разрушители могат да накарат тази молекулна обвивка на двойната спирала да се промени. И в този момент някои от гените, които са спали, а други, които са преминали с пълна газ, ще се забавят. Изведнъж всичко е в дисбаланс и ние виждаме при тези индивиди, че нещо не е наред. Че са склонни да наддават на тегло, да имат диабет, да имат високо кръвно налягане или да имат лоша сперма. И докато тази опаковка отново не се нормализира, дефектната се предава на синове, внуци, правнуци.

настоящата статистика за безплодието е тревожна. В Европа се изчислява на 16 до 20 процента, в Африка е до четиридесет процента от населението на континента. Какво причинява тази ужасна разлика?

Въпреки че нямат много разрушена околна среда и замърсена храна в Африка, инфекциозните венерически болести са проблем. Нелекувана гонорея или сифилис, драстично извършено обрязване. Има широко възпаление и последващо безплодие. Би било сравнително лесно да се премахнат причините. Следователно безплодието в Африка е свързано главно със социално-икономическите условия. Въпреки това, по-високата раждаемост настига поне Африка на юг от Сахара, където средният брой деца на семейство варира от 5 до 6.

да се върнем в Европа. Може да се каже, че у нас все още нараства безплодието?

Определено няма да изчезне. Клиниките за асистирана репродукция все още нарастват. Около 3 до 5 процента от бебетата се раждат от епруветка, а в Дания може би цели 8 процента. Когато се замислим, в клас с 25 до 30 деца има много голяма вероятност поне едно дете да е заченато в епруветка. Безплодието днес е голям проблем и положението определено не е добро.

да преминем към последната тема. В края на ноември 2018 г. имаше доклад, че китайски биофизик д-р Хе е променил специално гени в човешкия ембрион. Модификацията на ембрионите, което означаваше превишаване на определена етична граница в научната сфера, трябваше да осигури на потомството резистентност към вируса на ХИВ, носен от бащата на заченатите деца. Ако преодолеем това в бъдеще, генетичната модификация на ембрионите е един от начините за справяне с нарастващото безплодие?

Не мисля така. Ще трябва да направим човек устойчив на ендокринни разрушители. По същество бихме подобрили човека да бъде по-устойчив на замърсената среда, която сме създали. Освен това би било трудно от гледна точка на факта, че всеки от нас има около себе си малко по-различен, вече споменат, коктейл от разрушители, които ни засягат. Трудно би било да се предскаже с какви разрушители ще се сблъска даден индивид в бъдеще, точно както не можем да предвидим какви разрушители ще бъдат в обращение след 50 години. Това нямаше да работи. Но мисля, че генетичната модификация на ембрионите е привлекателна възможност за лечение на рак.

колко време ще отнеме, за да можем да модифицираме ембриона, за да бъде устойчив на рак?

Боя се, че няма да отнеме много време. В момента напредъкът е много бърз. Първата конференция по редактиране на човешкия геном беше през 2015 г. Там всички, включително китайците, които след това модифицираха ембрионите, се съгласиха, че ембрионите могат да бъдат изследвани, но не могат да бъдат прехвърлени в матката на майката и са родени. Но това се случи три години по-късно. Е, нека просто кажем, че това е излишък. Нека осъзнаем обаче, че критиката на научната общност се основава на факта, че той не е модифицирал генома, както позволява сегашното ниво на познание. Професор Джордж Дейли от Харвард казва, че те вече са в етап на изследване и търсят начин човешкият геном да се пренесе от лаборатории в клиники. Вече не се казва, че това не трябва да се случва при никакви обстоятелства. Сега обсъждаме как ще протече, с какви темпове, при какви условия. Разбира се, все още има хора, които казват, че не трябва да се хващаме, че това е игра за боговете. От друга страна, течението, което казва, че сме узрели, е доста силно.

опитайте се да дадете приблизителна оценка колко време ще отнеме този метод да бъде прехвърлен от лабораториите в медицинската практика?

и какво, ако дадена държава счита, че редактирането на генетичната информация на ембрион надхвърля етичната граница, която не иска да премине?

Според това проучване страните, които в началото казват, че няма да го направят, в един момент ще установят, че започват да изостават от конкуренцията. Те ще започнат да "бягат от влака" и ще бъдат принудени да разрешат редактирането на ДНК, защото населението ще иска да реагира, както и хората в съседната държава.

казвате, че живеем в революционно време, но за обществеността неща като съществуването на ендокринни разрушители или редактирането на човешкия геном все още са научно-фантастични. Как е възможно?

Обществеността не участва в дискусиите. Когато британците създадоха първото дете от епруветката, те създадоха комисия, която да определи колко дълго можете да култивирате ембриона в лабораторията и колко дълго може да му се пречи. Тази комисия включва не само лекари, но и философи, етици и богослови. Когато стигне до заключение, той пише становище, което е трогнато от неспециалиста и се открива обществен дебат. Това е последвано от процес, който отнема около три четвърти от годината. Мненията на различни хора са събрани. Има противоречиви въпроси като „Бих се опитал да те убия, какво правиш за това“, но също така и конструктивни предложения, които трябва да бъдат добавени и допълнени, така че формулировката да е достатъчно ясна и точна. У нас няма нищо подобно, вероятно дори не се опитваме. Но определено си струва да се опитаме да включим обществеността в дискусията. Опитвам се да направя това, като популяризирам науката. Въпреки това чувствам, че обществеността кашля за това. И тогава той е напълно изкривил идеите за текущите знания.

Проф. Ing. Ярослав Петр, CSc. / Завършил е Аграрния университет в Прага. В Изследователския институт по животновъдство в Uhříněves той се занимава с регулирането и съзряването на ооцитите на бозайниците. Освен това той изнася лекции в Чешкия университет за науки за живота в Прага и е член на редакционния съвет на научното списание за популяризация Vesmír.

.Авторът на интервюто работи в Академията на науките на Чешката република и е възпитаник на медийното училище .week.