Микропластик стал одной из самых серьезных экологических угроз нашего времени. Наночастицы полистирола проникают в организм через пищу, воду и воздух, накапливаясь в различных органах и тканях. Особенно тревожным является их влияние на мужскую репродуктивную систему — область, которая до недавнего времени оставалась малоизученной.
Когда микропластик атакует сперматозоиды
Исследователи из Frontiers in Veterinary Science решили выяснить, как наночастицы полистирола (PS-NPs) влияют на мужскую фертильность и можно ли защитить организм от этого воздействия. В качестве потенциального защитника выступили полисахариды астрагала (APS) — биоактивные соединения, известные своими антиоксидантными свойствами.
Авторы разделили самцов мышей на три группы: контрольную, группу с воздействием PS-NPs в дозе 50 мг/кг/день, и группу, получавшую PS-NPs плюс APS в дозе 100 мг/кг/день. Результаты оказались впечатляющими и тревожными одновременно.
Воздействие наночастиц полистирола привело к значительному снижению процента нормальных семенных канальцев и уровня тестостерона в сыворотке крови. Качество спермы пострадало критически: снизились плотность, подвижность и процент морфологически нормальных сперматозоидов.
Молекулярные механизмы повреждения
Особенно интересными оказались данные о влиянии PS-NPs на белковое тирозиновое фосфорилирование сперматозоидов. Исследователи обнаружили, что наночастицы вызывают преждевременное фосфорилирование белков с молекулярной массой 32-35 кДа у некапацитированных сперматозоидов, имитируя процесс капацитации.
Параллельно PS-NPs снижали тирозиновое фосфорилирование белков у нормально капацитированных сперматозоидов, особенно в области жгутика. Такое двойное воздействие нарушает нормальную физиологию сперматозоидов на молекулярном уровне.
В семенной плазме авторы зафиксировали снижение концентрации ионов цинка, активности CuZn-супероксиддисмутазы и общей антиоксидантной способности при одновременном увеличении уровня малонового диальдегида — маркера окислительного стресса.
Защитная роль полисахаридов астрагала
Самым обнадеживающим результатом исследования стала демонстрация защитных свойств полисахаридов астрагала. При совместном применении с PS-NPs полисахариды астрагала практически полностью нивелировали негативные эффекты наночастиц.
По данным авторов, все изученные показатели в группе P+A не имели значимых различий с контрольной группой. APS восстановили антиоксидантную защиту, нормализовали качество спермы и предотвратили структурные повреждения семенных канальцев.
Исследователи предполагают, что механизм защитного действия APS связан с усилением антиоксидантной защиты и регуляцией процессов тирозинового фосфорилирования белков сперматозоидов. Это предотвращает как преждевременную "псевдокапацитацию", так и нарушение нормальной капацитации.
Полученные результаты открывают новые возможности для защиты репродуктивного здоровья в условиях возрастающего загрязнения окружающей среды микропластиком. Полисахариды астрагала могут стать основой для разработки нутрицевтиков и функциональных кормов, защищающих от воздействия экологических токсинов.