Это исследование является первой всеобъемлющей моделью на животных, показывающей механизм, с помощью которого курение может влиять на фертильность потомства мужского пола. Уже известно, что курение во время беременности может иметь ряд вредных последствий для развивающегося плода, но до сих пор влияние на фертильность потомства мужского пола и задействованные механизмы оставались неясными — проблема, которую усугубляли отсутствие исследований на животных, в которых можно было бы тщательно контролировать окружающую среду и воздействие токсичных химикатов.
Профессор Эйлин Маклафлин, содиректор Центра приоритетных исследований в области химической биологии Университета Ньюкасла (Новый Южный Уэльс, Австралия), руководившая исследованием, сказала: «Было бы неэтично подвергать беременных женщин и их потомство опасности. токсины в сигаретах — мы уже знаем, что курение во время беременности вредит ребенку в утробе матери — поскольку дети часто рождаются маленькими и уязвимыми для болезней. Итак, в этом исследовании мы использовали модель животных на мышах, которая прямо имитирует курение человека, чтобы посмотрите, какое влияние курение матерей во время беременности и кормление грудью оказывает на фертильность их щенков-самцов ».
Исследователи разработали машину, которая втягивает дым в носовую часть; 27 самок мышей были помещены в машину, их носы были введены в насадку для носа, и они вдыхали дым в легкие точно так же, как человек, выкуривая сигарету. Количество вдыхаемого дыма у человека эквивалентно пачке из 24 сигарет в день. Еще 27 мышей подвергались воздействию нормального воздуха.
Через шесть недель всех мышей помещали к самцам для получения пометов. Воздействие сигаретного дыма на "курящих" мышей продолжалось на протяжении всей беременности и кормления грудью, пока щенки не были отлучены от груди. Потомство 108 мышей-самцов регулярно обследовалось до взрослого возраста. Исследователи исследовали повреждение ДНК клеток, которые участвуют в процессе производства спермы, количество сперматозоидов, форму сперматозоидов и то, насколько хорошо они плавают, а также исследовали способность потомства мужского пола производить собственное потомство.
«Наши результаты показывают, что у щенков-самцов« курящих »матерей меньше сперматозоидов, они плохо плавают, имеют неправильную форму и не могут связываться с яйцеклетками во время исследований экстракорпорального оплодотворения. Следовательно, когда эти детеныши достигают зрелого возраста, они недостаточно фертильны или бесплодны. — это первый раз, когда мы смогли убедительно доказать, что воздействие токсинов сигарет на младенцев мужского пола во время беременности и в раннем возрасте отрицательно сказывается на фертильности в более позднем возрасте », — сказал профессор Маклафлин.«Теперь мы знаем, что воздействие токсинов сигарет напрямую влияет на популяцию стволовых клеток в семенниках, вызывая необратимое сокращение популяции продуцируемых сперматозоидов. Мы также знаем, что окислительный стресс, вызванный этими токсинами, вызывает повреждение ядер и митохондрий (клеток "питание") клеток в семенниках, и это приводит к образованию сперматозоидов с ненормальными головками и хвостами, которые не могут нормально плавать или успешно связываются и сливаются с яйцеклетками.
«Хотя это исследование проводится на мышах, его результаты имеют отношение к здоровью человека, поскольку многие мужчины в возрасте от 30 до 40 лет подвергались воздействию токсинов сигарет в утробе матери, когда было менее известно, что курение влияет на здоровье младенцев. Эти мужчины испытывают трудности с зачатием, и это связано с образованием в их семенной жидкости небольшого количества сперматозоидов низкого качества.
К сожалению, сегодня около 25% молодых женщин продолжают курить во время беременности и / или кормления грудью, что потенциально снижает фертильность их сыновей ».Исследователи говорят, что даже если бы потомство мужского пола больше не подвергалось воздействию сигаретного дыма после отлучения от груди, необратимое повреждение ДНК сперматозоидов, вызванное воздействием дыма в утробе матери и во время кормления грудью, могло бы привести к повышенной восприимчивости к раку и врожденным порокам развития. в потомстве этих мышей.«Поскольку мы выявили мутации в митохондриальной ДНК и чрезмерные разрывы цепей ДНК в сперме потомства, мы изучаем возможность того, что щенки, рожденные от самцов, подвергшихся воздействию в утробе матери, могут иметь более высокий риск рака и врожденных пороков развития. Исследования отцов Те, кто курит, уже показали, что их дети подвержены более высокому риску детского рака, и это считается результатом повреждения сперматозоидов », — сказал профессор Маклафлин.
В заключение она пришла к выводу, что послание для общественного здравоохранения из этих результатов ясное. «Мы просим, чтобы программы отказа от курения продолжали подчеркивать, что женщинам следует избегать курения во время беременности и грудного вскармливания, поскольку мужская зародышевая линия очень восприимчива к повреждению на раннем этапе развития, и результирующая недостаточная фертильность не будет очевидна в течение нескольких десятилетий».Исследователи продолжают изучать последствия воздействия сигаретного дыма не только на сыновей курящих матерей, но и на их сыновей и внуков.
Они также исследуют неблагоприятное воздействие курения матерей на яйцеклетки потомства женского пола и, в конечном итоге, на их дочерей и внучек.