Исследователям давно известно, что загрязнение воздуха может увеличить риск таких заболеваний, как ожирение, диабет и фертильность, но они не знали точного механизма, как это может привести к этим состояниям здоровья.
Исследователи из Медицинской школы Университета Мэриленда (UMSOM) показали, как загрязнение воздуха снижает количество сперматозоидов у мышей , вызывая воспаление в головном мозге.
Ученые уже знают, что мозг имеет прямую связь с репродуктивными органами, что влияет на фертильность и количество сперматозоидов в стрессовых условиях. Например, эмоциональный стресс может привести к пропуску менструального цикла у женщин. Однако это последнее исследование, опубликованное 8 сентября в журнале Environmental Health Perspectives , позволяет понять, как вдыхание загрязненного воздуха может снизить фертильность.
«Наши результаты показали, что ущерб из-за загрязнения воздуха – по крайней мере, количества сперматозоидов – можно исправить, удалив единственный маркер воспаления в мозгу мышей, что позволяет предположить, что мы сможем разработать методы лечения, которые могли бы предотвратить или обратить вспять повреждающее воздействие. «влияние загрязнения воздуха на фертильность», – сказал ведущий автор исследования Чжекан Инь, доктор философии, доцент медицины в UMSOM.
Чарльз Хонг, доктор медицинских наук, Мелвин Шароки, доктор медицинских наук, профессор медицины и директор кардиологических исследований в UMSOM, сказал: «Эти результаты имеют более широкое значение, чем просто фертильность, поскольку существует множество состояний, таких как высокое кровяное давление , диабет. и сердечные заболевания, которые могут возникнуть в результате воспаления мозга из-за загрязнения воздуха “.
Около 92 процентов населения мира проживает в районах, где уровень мелких частиц в воздухе диаметром менее 2,5 микрометра превышает минимальные стандарты безопасности, установленные Всемирной организацией здравоохранения. Эти частицы могут поступать из таких источников, как выхлопные газы автомобилей, заводские выбросы, лесные пожары и дровяные печи.
В прошлых исследованиях некоторые результаты показали, что у мышей, подвергшихся воздействию загрязненного воздуха, не всегда было воспаление семенников – мужских половых органов, вырабатывающих сперму, – а это означает, что за снижение количества сперматозоидов потенциально отвечает какой-то другой механизм. Зная прямую связь между мозгом и половыми органами, исследователи проверили, увеличивает ли загрязнение воздуха воспаление в головном мозге.
Для этого нового исследования исследователи протестировали здоровых мышей и мышей на отсутствие маркера воспаления в головном мозге, называемого ингибитором каппа- B-киназы 2, или сокращенно IKK2, который находится в нейронах головного мозга. Они подвергли здоровых мышей и мышей с мутантом IKK2 воздействию фильтрованного воздуха или загрязненного воздуха, а затем проверили количество их сперматозоидов. У мышей, выращенных без маркера воспаления IKK2 в их нейронах, не наблюдалось снижения количества сперматозоидов при воздействии загрязненного воздуха, в отличие от здоровых мышей.
Затем исследователи удалили IKK2 из определенных нейронов, чтобы более точно определить, как загрязнение воздуха привело к снижению количества сперматозоидов. Они обнаружили, что один конкретный вид нейронов, обычно связанный с циклом сна и ожирением, был ответственен за снижение количества сперматозоидов из-за загрязнения воздуха. Эти нейроны обычно находятся в гипоталамусе, части мозга, которая контролирует голод, жажду и половое влечение. Гипоталамус также работает с гипофизом головного мозга, который вырабатывает гормоны, которые напрямую взаимодействуют с репродуктивными органами .
«Оглядываясь назад, становится очевидным, что нейроны в гипоталамусе являются виновниками этой воспалительной реакции, которая приводит к низкому количеству сперматозоидов , поскольку мы знаем, что гипоталамус является основным связующим звеном между мозгом и репродуктивной системой», – сказал доктор Инь.
Э. Альберт Рис, доктор медицины, доктор философии, магистр делового администрирования, исполнительный вице-президент по медицинским вопросам Университета штата Балтимор, а также заслуженный профессор и декан Университета Джон З. и Акико К. Бауэрс прокомментировали: «Загрязнение окружающей среды – проблема справедливости. в том, что некоторые бедные или цветные люди, как правило, сталкиваются с более серьезными заболеваниями из-за большего воздействия. Важно изучить механизмы, с помощью которых загрязнение влияет на организм, чтобы мы могли разработать способы предотвращения или лечения этих состояний, чтобы устранить эти диспропорции в отношении здоровья “.