Astăzi, aproape 40% dintre adulții din SUA și 21% dintre tineri sunt obezi. Această tendință este în continuă creștere, iar populația mondială devine din ce în ce mai obeză - ceea ce crește riscul altor afecțiuni precum diabetul de tip 2 și bolile cardiovasculare a căror prevalență sa dublat la nivel global în ultimii 30 de ani. Dar s-ar putea să fiți surprinși să aflați că nu doar mâncarea ne îngrașă.

Experimentele folosind modele animale au arătat că expunerea la substanțele chimice utilizate în industrie și care se găsesc în materiale plastice, conservanți, pesticide și ignifugi, doar pentru a numi doar câțiva, pot contribui în mod semnificativ la numărul tot mai mare de tulburări metabolice - inclusiv obezitatea.

Unul dintre obiectivele cercetării din laboratorul meu este de a identifica substanțele chimice de mediu care pot contribui la aceste rate crescute de boli metabolice și de a descifra mecanismele prin care acționează. Această linie de lucru a început cu descoperirea neașteptată a faptului că o substanță chimică (tributiltin sau TBT) pe care o studiam din alte motive ar putea activa un receptor hormonal legat de dezvoltarea grăsimilor. Am continuat să arătăm că TBT ar putea îngreuna șoarecii expuși în timpul vieții prenatale și că această trăsătură ar putea fi transmisă generațiilor viitoare.

Studiul nostru recent dezvăluie că dibutiltinul, o substanță chimică utilizată la fabricarea unui tip de plastic numit clorură de polivinil sau PVC, modifică metabolismul glucozei și crește depozitarea grăsimilor la șoareci.

Obezitatea și diabetul de tip 2

La persoanele sănătoase, pancreasul secretă un hormon numit insulină în sânge după o masă, atunci când nivelul zahărului din sânge crește. Insulina stimulează țesuturile, cum ar fi mușchii, celulele adipoase și creierul să absoarbă glucoza din sânge și să o stocheze ca grăsime. Dacă pancreasul secretă insulină, dar țesuturile nu sunt capabile să o detecteze, nivelurile de glucoză rămân neschimbate, ducând la „rezistență la insulină”.

Pe măsură ce o persoană devine supraponderală, există o creștere a acizilor grași liberi în fluxul sanguin, care poate contribui la reducerea sensibilității la insulină în țesuturi, ducând la creșterea nivelului de glucoză în sânge. În stadiile incipiente, când nivelurile de zahăr sunt mai mari decât în ​​mod normal, dar nu prea mari, individul este considerat prediabetic. În acea etapă, prediabeticul poate face schimbări în stilul de viață - pierde în greutate și exercită mai mult - pentru a reduce nivelul de glucoză și a reduce riscul de a dezvolta diabet.

Cu toate acestea, există dovezi la rozătoare care arată că expunerea la anumite substanțe chimice din mediu împiedică mobilizarea grăsimilor în perioadele de post și când animalele sunt expuse unei diete cu conținut scăzut de grăsimi, sugerând că pierderea în greutate poate fi mai dură decât reducerea caloriilor.

Substanțe chimice din plastic asociate cu obezitatea

Cea mai comună explicație pentru obezitate este consumul excesiv de alimente bogate în calorii și stilul de viață sedentar. Cu toate acestea, în ultimii 10 ani, s-a demonstrat că un subset de substanțe chimice care afectează endocrinele (EDC) numite obezogeni provoacă obezitate la animale și au fost asociate cu mai multă grăsime la om. EDC sunt substanțe chimice din exteriorul corpului care interferează cu acțiunea hormonilor naturali prezenți în organismele vii. Hormonii sunt secretați de glandele endocrine, cum ar fi pancreasul și tiroida, care reglează funcțiile biologice critice din organism, inclusiv reproducerea și metabolismul glucozei. Prin urmare, modificarea nivelului hormonal sau a acțiunii poate contribui la boli.

Obezogenii acționează stimulând în mod necorespunzător stocarea grăsimilor în organism prin modificarea biologiei țesutului adipos, a echilibrului energetic și / sau a reglării nevoilor metabolice.

Sărurile dibutil-etan (DBT) sunt utilizate la fabricarea materialelor plastice din PVC (vinil) care sunt utilizate pe scară largă în multe aplicații, inclusiv materiale de construcție (de exemplu, rame pentru ferestre și pardoseli din vinil) și dispozitive medicale (de exemplu, tuburi și ambalaje). DBT a fost găsit în fructe de mare și praf de casă, sugerând că expunerea la DBT poate fi larg răspândită. Cu toate acestea, există puține informații disponibile despre nivelurile DBT la om.

Expunerea la DBT la șoareci

Am folosit celule în cultură pentru a arăta că DBT a activat două proteine ​​care promovează precursorii celulelor adipoase pentru a deveni celule adipoase mature, ducând la mai multe celule adipoase și creșterea grăsimii în fiecare. Prin urmare, substanțele chimice care activează acești receptori promovează dezvoltarea țesutului adipos, făcându-i obezogeni.

În studiul nostru, celulele expuse la concentrații de DBT care se află pe tărâmul a ceea ce se prezice a fi expus oamenilor au arătat o creștere a depozitării grăsimilor, așa cum se vede la microscop, precum și o activitate crescută a genelor implicate în dezvoltarea țesutului adipos.

În plus, am administrat DBT șoarecilor însărcinați prin apa potabilă și am extins expunerea prin alăptare. Descendenții masculi, care au fost expuși în timpul dezvoltării în uter și prin laptele matern matern, au acumulat mai multe grăsimi atunci când dieta lor a fost schimbată dintr-o dietă cu conținut scăzut de grăsimi într-o dietă cu un conținut mai ridicat de grăsimi decât animalele neexpuse. Acest lucru indică faptul că expunerea la DBT în timpul dezvoltării și la începutul vieții a predispus aceste animale expuse la DBT să devină obeze. Interesant este că nu am găsit acest răspuns la dietă la femei.

La acești șoareci am observat că producția de insulină în pancreas a fost modificată.

Interesant este că au crescut și niveluri mai ridicate de leptină, un hormon secretat de țesutul adipos implicat în reglarea apetitului și a nivelului de glucoză din sânge. La ambele sexe s-au găsit niveluri mai ridicate de glucoză în post, dar numai bărbații au prezentat niveluri crescute de leptină și intoleranță la glucoză. Rezultatele studiului nostru indică expunerea timpurie la obezogen DBT și creșterea grăsimilor alimentare induce prediabet la șoareci masculi.

Deoarece sursele expunerii umane la obezogeni sunt numeroase, monitorizarea nivelurilor de obezogen, inclusiv DBT, în țesuturile umane va ajuta la înțelegerea și prevenirea ratei crescânde a tulburărilor metabolice, cum ar fi obezitatea și T2D la populațiile umane. Reducerea utilizării materialelor plastice care conțin obezogeni nu numai că ne va îmbunătăți sănătatea, dar va fi bună și pentru mediu, având în vedere imensele plasturi de gunoi din oceanele lumii.

Despre autor

Bruce Blumberg, profesor, dezvoltare și biologie celulară, Universitatea din California, Irvine și Raquel Chamorro-Garcia, specialist asociat, Universitatea din California, Irvine

Acest articol a fost publicat inițial Conversaţie. Citeste Articol original.

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon