Забруднення металами сприяє зниженню жіночої фертильності, за винятком цинку

У недавньому дослідженні, опублікованому в журналі Ecotoxicology and Environmental Safety, дослідники досліджували вплив металів на жіночу фертильність. Для свого аналізу вони використовували вкладене дослідження типу «випадок-контроль», яке охоплювало 180 учасників, і множинні регресійні моделі. Їхні висновки показують, що з 22 проаналізованих металів вісім металів (особливо мідь і хром) негативно впливають на фертильність. Водночас спостерігалося, що цинк справляє захисну дію в асоціації. Ці висновки є основою для майбутніх досліджень, які можуть виявити нові втручання в боротьбі з глобальним зниженням рівня народжуваності.

Глобальні тривожні сигнали щодо народжуваності та роль металів

У документі Організації Об’єднаних Націй (ООН) Всесвітня народжуваність і планування сім’ї повідомляється, що менш ніж за 30 років між 1990 і 2019 роками кількість живонароджених на одну жінку знизилася більш ніж на 20% (від 3,2 до 2,5 живонароджених). Це є тривожною та незаперечною тенденцією щодо загального коефіцієнта народжуваності, який, згідно з дослідженнями, буде й далі знижуватися в найближчі роки. Очікується, що в поєднанні зі збільшенням очікуваної тривалості життя людини зниження народжуваності сприятиме швидкому старінню населення в усьому світі, спричиняючи надмірний фінансовий тиск і брак робочої сили.

Ці несприятливі результати спонукали до масштабних досліджень, спрямованих на розгадку причин і механізмів, що лежать в основі цього спостереження. Досі освіта, соціальні чинники, вплив навколишнього середовища (забруднювачів) і еволюція шлюбу вважалися потенційними причинами зниження рівня народжуваності. Вплив забруднюючих речовин, зокрема, причетний до несприятливого зменшення кількості зародкових клітин жіночих яєчників через порушення нормального гормонального та репродуктивного функціонування. Оскільки кількість цих клітин фіксується при народженні, це є постійною та незворотною проблемою, і передбачає, що профілактика є найбільш ідеальною відповіддю для запобігання подальшого зниження.

Метали, особливо важкі метали, є одними з найбільш токсичних забруднювачів навколишнього середовища, які, як відомо, викликають ендокринні порушення у жінок, впливаючи на гіпоталамо-гіпофізарно-гонадну вісь (HPG). Реєстр токсичних речовин і захворювань Сполучених Штатів Америки (ATSDR) позначив важкі метали як «пріоритетні хімічні речовини», що ще більше сприяє дослідженню їх несприятливого впливу. На жаль, звичайні аналітичні методи мають серйозні обмеження у визначенні та обчисленні відносного та синергічного впливу кількох металів у тандемі, що обмежує більшість робіт у сфері народжуваності дослідженнями асоціації одного металу.

Перевагою є те, що підвищена увага до груп металів (загальна кількість іонів металу в індивідуумі) допомогла розвинути передові методи спектроскопії з індуктивно зв’язаною плазмою (ICP). У поєднанні з мас-спектрометрією (МС) ICP-MS вважається засобом для з’ясування концентрацій кількох елементів у біологічних зразках одночасно, причому чутливість, ефективність і вимірювані ізотопи є його помітними перевагами перед попередніми аналізами. Застосування цих методів до досліджень жіночої фертильності дасть дослідникам і клініцистам інформацію, необхідну для класифікації відносних загроз різних груп металів, дозволяючи їм визначити пріоритетність тих, які мають найбільш значний вплив.

Про дослідження

У цьому дослідженні дослідники використовували ІСП-МС для оцінки концентрацій у плазмі та відносного впливу 22 металів на  жіночу фертильність, виявлення тих, які мають найбільший вплив, і з’ясування будь-яких синергетичних взаємодій між різними елементами металів. Когорта дослідження була отримана з проєкту безкоштовного медичного обстеження перед вагітністю, який здійснювався Центром матері та дитини району Гулоу, Нанкін, провінція Цзянсу, Китай. Критерії включення в дослідження включали вік і згоду на вагітність. Критерії виключення включали вагітність на початковому етапі огляду (до вагітності), діагнози безпліддя, генетичних деформацій або інфекцій, що передаються статевим шляхом (ІПСШ) у обох із подружжя.

Перегляньте запис заходу «Вступ до клініки екстрагенітальної патології вагітних».

Чотириста п'ятдесят чотири особи відповідали критеріям включення в дослідження та були залучені до дослідження з подальшими спостереженнями кожні три місяці протягом одного року. З них 214 жінок завагітніли протягом року. Згодом учасники були розділені на групу дослідження типу «випадок-контроль», яка включала групу вагітності (випадки; n = 90) і групу без вагітності (контроль; n = 90).

Збір даних було отримано шляхом проведення базового епідеміологічного опитування включених учасників. Зібрані дані включали вік (включаючи різницю у віці між подружжям), професію, освіту та історію вагітності. Зразки плазми, надані учасниками, використовувалися для вимірювання концентрації металів у 22 поширених металевих забруднювачах, отриманих за допомогою квадрупольного мас-спектрометра з індуктивно пов’язаною плазмою.

Метали, перевірені в цьому дослідженні: літій (Li), натрій (Na), магній (Mg), алюміній (Al), кальцій (Ca), титан (Ti), хром (Cr), марганець (Mn), кобальт (Co). ), Нікель (Ni), Мідь (Cu), Цинк (Zn), Галій (Ga), Селен (Se), Рубідій (Rb), Стронцій (Sr), Цирконій (Zr), Молібден (Mo), Цезій (Cs)), Барій (Ba), Талій (Tl) і Свинець (Pb)”

Результати дослідження та висновки

Демографічні дані виявили незначну, але статистично значущу різницю між середнім віком пацієнтів і контрольної когорти – 28,5 і 29,8 року відповідно. Було встановлено, що рівень освіти відіграє певну роль у народжуваності, причому вищий рівень освіти відповідає кращим показникам народжуваності.

Аналіз LASSO виявив вісім металів, які мають значний вплив на жіночу фертильність, а саме Ca, Co, Cr, Cu, Rb, Zn, Sr і Zr. Невиправлені моделі логістичної регресії показали, що Cr, Cu, Co та Rb негативно пов’язані з фертильністю, тоді як було виявлено, що Zn покращує результати фертильності. Після поправки на демографічні коваріати та змішуючі фактори логістична регресія показує, що Cu та Co залишаються значущими (негативний зв’язок), як і Zn (позитивний зв’язок). Було виявлено, що при зареєстрованих концентраціях у плазмі вони незначні, але при більш високих дозах Cr і Rb тісно пов’язані зі зниженням жіночої фертильності.

При оцінці змішаних/синергетичних ефектів металів у комбінації Zn, Ca та Zr показали позитивну кореляцію з родючістю, тоді як Cr, Co, Rb та Cu показали негативну кореляцію.

Підсумовуючи, це дослідження показує, що Cu, Cr, Rb і Co пов’язані з несприятливими наслідками для народжуваності, і їх забруднення навколишнього середовища може відігравати вирішальну роль у глобальному зниженні рівня народжуваності. Навпаки, було виявлено, що Zn має захисну дію та покращує показники народжуваності (у помірних концентраціях). Cu, Cr і Rb можуть виявляти синергетичні ефекти, сильніші, ніж їхні індивідуальні внески.

ДЖЕРЕЛО: https://www.news-medical.net/