Expunerea paternă la microplastice și impactul intergenerațional asupra sănătății metabolice a descendenților

Un studiu realizat la University of California, Riverside și publicat în Journal of the Endocrine Society la data de 18 decembrie 2025 a analizat modul în care expunerea paternă la microplastice influențează sănătatea metabolică a descendenților de primă generație la șoarece. Cercetarea arată că expunerea tatălui la microplastice poate induce modificări epigenetice transmise prin spermă, asociate cu tulburări metabolice la urmași.

Context

Microplasticele sunt particule de plastic cu dimensiuni sub 5 milimetri, rezultate din degradarea materialelor plastice utilizate pe scară largă în produse de consum și aplicații industriale. Expunerea umană este practic universală, microplasticele fiind detectate în aer, apă, alimente și, conform studiilor recente, în țesuturi reproductive masculine și feminine.

Literatura existentă a demonstrat că expunerea parentală la diverși contaminanți de mediu poate crește riscul de boli cardiometabolice la descendenți, prin mecanisme epigenetice. Totuși, până la acest studiu, nu existau date experimentale care să evalueze direct impactul expunerii părintești la microplastice asupra sănătății metabolice a generației următoare.

Despre studiul actual

Studiul a fost realizat pe modele murine și a investigat exclusiv efectele expunerii paterne la microplastice asupra descendenților de primă generație (F1).

Masculii adulți au fost expuși la microplastice, în timp ce au fost menținuți pe o dietă standard. Ulterior, aceștia au fost împerecheați cu femele neexpuse. Descendenții F1 au fost supuși unei diete bogate în grăsimi, utilizată intenționat pentru a evidenția vulnerabilități metabolice care ar putea rămâne subclinice în condiții alimentare normale.

Pentru explorarea mecanismelor moleculare de transmitere intergenerațională, autorii au analizat profilul de ARN-uri mici non-codante din spermă, utilizând o metodă inovatoare dezvoltată anterior de echipă, denumită PANDORA-seq. Această tehnică permite detectarea completă a peisajului de ARN-uri mici non-codante, inclusiv:

• ARN-uri mici derivate din ARN de transfer

• ARN-uri mici derivate din ARN ribozomal

În plus, autorii au evaluat efectele funcționale ale acestor ARN-uri prin expunerea celulelor stem embrionare murine la moleculele identificate ca fiind modificate de expunerea la microplastice.

Rezultate

Efecte metabolice la descendenți

Expunerea paternă la microplastice a indus efecte metabolice dependente de sex la descendenții F1 aflați pe dietă bogată în grăsimi:

• Descendenții de sex feminin proveniți de la tați expuși la microplastice au prezentat:

  • Rezistență la insulină accentuată

  • Fenotip diabetic evident

  • Scădere a masei musculare

  • Activare hepatică a genelor proinflamatorii și prodiabetice, anterior asociate cu diabetul zaharat

• Descendenții de sex masculin nu au dezvoltat diabet, însă au prezentat:

  • O scădere ușoară, dar semnificativă statistic, a masei adipoase

  • Absența modificărilor inflamatorii hepatice observate la femele

Aceste diferențe sexual dimorfice sugerează existența unor mecanisme biologice distincte de adaptare sau vulnerabilitate metabolică, care nu sunt încă complet elucidate.

Modificări epigenetice la nivelul spermei

Analiza prin PANDORA-seq a evidențiat faptul că expunerea la microplastice:

• Alterează semnificativ profilul ARN-urilor mici non-codante din spermă

• Modifică expresia specifică a ARN-urilor mici derivate din ARN de transfer și ARN ribozomal

Mai mult, experimentele in vitro au arătat că unele dintre aceste ARN-uri modificate:

• Influentează expresia genică în celulele stem embrionare murine

• Susțin un rol funcțional direct al acestor molecule în transmiterea fenotipurilor metabolice către descendenți

Autorii descriu aceste ARN-uri ca fiind comparabile cu „reglatoare fine” ale expresiei genice, capabile să moduleze programele de dezvoltare metabolică fără a modifica secvența ADN.

Concluzii

Rezultatele acestui studiu demonstrează, pentru prima dată, că expunerea paternă la microplastice poate avea consecințe metabolice adverse asupra generației următoare, prin mecanisme epigenetice mediate de ARN-uri mici non-codante din spermă. Datele sugerează că impactul poluării cu plastic nu se limitează la individul expus, ci poate lăsa o amprentă biologică transmisibilă, cu relevanță pentru riscul de boli cronice.

Autorii subliniază importanța extinderii cercetărilor către:

• Expunerea maternă la microplastice

• Rolul nanoparticulelor plastice

• Relevanța acestor mecanisme pentru sănătatea umană