Przemysłowa substancja chemiczna Bisfenol A (BPA) jest składnikiem dziesiątek produktów codziennego użytku – butelek dla niemowląt i na wodę, sprzętu sportowego, urządzeń medycznych i stomatologicznych, uszczelniaczy do wypełnień dentystycznych, płyt CD i DVD, elektroniki domowej, soczewek okularowych, odlewów odlewniczych i wykładzin rury wodne. Producenci na całym świecie używają co najmniej 3.6 miliarda kilogramów (8 miliardów funtów) BPA do produkcji plastiku poliwęglanowego i żywic epoksydowych każdego roku.

W ciągu ostatniej dekady badania wykazały, że BPA jest szeroko obecny w środowisku i w naszych ciałach. BPA można zmierzyć w ludzka surowica, mocz, krew pępowinowa, płyn owodniowy i tkankę łożyska. Trochę badania naukowe zasugerowali, że BPA może wpływać na ludzki układ rozrodczy i inne układy poprzez: zachowując się jak ludzkie hormony. Wiele krajów, w tym Stany Zjednoczone, Australia, Kanada, Nowa Zelandia, Wielka Brytania, Japonia i kraje Unii Europejskiej, zakazał stosowania BPA w butelkach dla niemowląt oraz inne artykuły z poliwęglanu produkowane dla niemowląt i małych dzieci.

W odpowiedzi producenci wprowadzili produkty „bez BPA” wykonane z substytutów chemicznych. Bisfenol S (BPS) jest jednym z najczęściej stosowanych zamienników BPA. 2012 analiza próbek moczu pobranych w Stanach Zjednoczonych, Japonii, Chinach i pięciu innych krajach azjatyckich potwierdziło, że ludzie są powszechnie narażeni na BPS podczas picia z pojemników lub puszek wyłożonych chemikaliami lub zanieczyszczenia z wody.

Jednak BPS może nie być bezpieczniejszy niż BPA. Dwa ostatnie badania wykazały, że BPS jest tak aktywny hormonalnie jak BPA i podobnie jak BPA, to koliduje z układem hormonalnym (hormonalnym) w sposób, który może powodować szkodliwe skutki, takie jak otyłość, nowotwory i zaburzenia neurologiczne. W papier opublikowane w zeszłym miesiącu, wykazaliśmy, że obie te zaburzające gospodarkę hormonalną substancje chemiczne zmieniają normalny rozwój układu rozrodczego.

Wpływ na rozwój reprodukcyjny

Jako endokrynolodzy zaniepokojeni bezpieczeństwem publicznym, chcieliśmy dowiedzieć się, czy BPS ma działanie podobne do BPA podczas embrionalnego rozwoju komórek mózgowych i genów kontrolujących dojrzewanie i płodność w późniejszym życiu. Zdecydowaliśmy się zbadać zarodek, ponieważ na tym etapie zwierzęta są szczególnie podatne na toksyny.

Jako nasze przedmioty użyliśmy danio pręgowany ponieważ ich zarodki są przezroczyste, co umożliwia obserwowanie rozwoju ich komórek i narządów w czasie rzeczywistym. A genom danio pręgowanego został zsekwencjonowany, co pozwala nam badać geny biorące udział w rozmnażaniu

Aby zrozumieć, czy BPA i BPS wpływają na prawidłowy rozwój naszych docelowych genów i komórek mózgowych, zbadaliśmy, w jaki sposób ekspozycja na niskie poziomy każdej substancji chemicznej wpływa na przeżycie zarodków, tempo wylęgu i rozwój neuronów hormonu uwalniającego gonadotropiny (GnRH). Są to komórki mózgowe, które kontrolują reprodukcję. Zmierzyliśmy również ich poziomy genów związanych z reprodukcją podczas rozwoju embrionalnego i wczesnego larwalnego.

Oprócz szukania tych efektów, chcieliśmy zrozumieć proces, w którym BPA i BPS mogą wpływać na rozwój zarodków. Badania wykazały, że BPA naśladuje działanie estrogenu, ale istnieją również dowody na to, że zakłóca normalną sygnalizację hormonów tarczycy. Hormony tarczycy odgrywają zasadniczą rolę w regulowaniu rozwoju mózgu płodu, dlatego chcieliśmy wiedzieć, czy BPA i BPS wpływają również na tę ścieżkę hormonalną w sposób, który wpływa na rozwój rozrodczy.

Wiemy już, że BPA jest szeroko obecny w środowisku na całym świecie. To jest wydany na dwa sposoby: bezpośrednio z odpadów produkcyjnych lub poprzez ługowanie z produktów zawierających BPA zakopanych na wysypiskach. Obecnie BPA można znaleźć w wodzie rzecznej na poziomie do 21 mikrogramów na litr. Stężenia tak niskie, jak 0.1 mikrograma na litr w puszce zaszkodzić ryby i inne organizmy wodne z biegiem czasu.

W naszym „The Puzzle of Monogamous Marriage” odkryliśmy, że kiedy embriony danio pręgowanego zostały wystawione na poziomy BPA, które można wykryć w środowisku podczas rozwoju, wykluły się wcześnie i miały zwiększoną liczbę neuronów GnRH i genów związanych z reprodukcją w mózgu i przysadce mózgowej. Wskazuje to, że BPA znacząco wpłynął na rozwój rozrodczy. Odkryliśmy również, że równie niskie poziomy BPS wywoływały podobne efekty.

BPA i BPS zmieniają rozwój reprodukcyjny w sposób, którego jeszcze w pełni nie rozumiemy. Konieczne są dalsze prace, aby zrozumieć, w jaki sposób chroniczne narażenie na niskie poziomy chemikaliów wpływa na rozwój organizmu przez całe jego życie.

Następnie sprawdziliśmy, czy BPA i BPS oprócz estrogenu działają jak inne hormony. Hormony działają jak posłańcy w organizmie, dostarczając instrukcje komórkom docelowym. Te komórki docelowe mają receptory – obszary, które wykrywają hormon i pozwalają mu związać się z komórką docelową i wywołać określone reakcje?

Chcieliśmy porównać BPA i BPS do estrogenu, hormonu tarczycy i aromatazy, enzymu, który wpływa na rozwój płciowy, przekształcając testosteron w estrogen. Dla każdej z tych substancji zastosowaliśmy inhibitory – chemikalia, które blokują działanie estrogenu i hormonu tarczycy na ich receptorach oraz blokują aktywność enzymatyczną aromatazy, przez co nie jest ona funkcjonalna.

Jeśli te inhibitory mogłyby również zapobiegać ich działaniu w komórkach BPA i BPS, byłby to kolejny dowód na to, że BPA i BPS zachowują się w organizmie jak hormony. Kiedy połączyliśmy te terapie z BPA lub BPS, zablokowały one stymulujące działanie tych chemikaliów na wiele genów związanych z reprodukcją. Pokazując, że inhibitory estrogenu, hormonu tarczycy i aromatazy zablokowały BPA i BPS wpływ na komórki docelowe, wykazaliśmy, że BPA i BPS zachowują się jak kilka różnych hormonów.

W sumie dane te sugerują, że zarówno BPA, jak i BPS mogą potencjalnie wpływać na rozwój układu rozrodczego. I chociaż BPA jest często określany jako substancja chemiczna naśladująca estrogen, nasze odkrycia wskazują, że zarówno BPA, jak i BPS wpływają na szerszy zakres procesów komórkowych.

Neurony GnRH i geny związane z reprodukcją, które badaliśmy, ostatecznie kontrolują rozwój jąder i jajników, dojrzewanie i płodność. Nasza praca dostarcza ważnych dowodów potwierdzających, że zarówno BPA, jak i BPS zmieniają podstawowe cechy rozwijającego się układu rozrodczego w sposób, który może mieć później wpływ na zdrowie reprodukcyjne. Podsumowując, BPS niekoniecznie jest bezpieczniejszą alternatywą dla BPA.