Exposure To Man-made Chemicals Influences Genes Controlling Aging, Immune System And Metabolism
Jeni nyingi katika mwili wa mwanadamu zinaweza kuvurugwa na kemikali zilizotengenezwa na wanadamu.
Picha za Göran Andersson / Getty

Leo wanadamu wanakabiliwa na maelfu ya kemikali zilizotengenezwa na wanadamu. Walakini athari kwa afya ya watu bado hazieleweki kikamilifu.

Mwaka 2020 idadi ya kemikali zilizosajiliwa zilifikia 167 milioni. Kila siku watu hufunuliwa kwao kupitia chakula, maji, hewa iliyosibikwa, dawa za kulevya, vipodozi na vitu vingine vilivyotengenezwa na wanadamu. Chini ya 1% ya kemikali hizi zilijaribiwa kwa sumu, na zile zilizojaribiwa zinaonyesha uwezo wa kuvuruga karibu kila mchakato wa kibaolojia katika mwili wetu. Je! Tunaweza kudhibitisha jinsi athari za nyongeza zinaunda afya yetu?

Mimi ni mtaalam wa sumu ya mazingira kusoma athari za kemikali zilizotengenezwa na mwanadamu kwenye afya yetu. Niliamua kukuza mbinu ya kuhesabu kulinganisha kwa usawa malengo ya jeni zote na kemikali zote na kutambua michakato ya kibaolojia iliyo hatarini zaidi.

Njia isiyo na upendeleo

Kwa utafiti wetu, wenzangu wa utafiti na mimi tulitumia data kutoka kwa Kulinganisha Hifadhidata ya Toxicogenomic. Hifadhidata ya kulinganisha ya Toxicogenomic hukusanya habari kutoka kwa maelfu ya tafiti zilizochapishwa juu ya jinsi kemikali hubadilisha shughuli za jeni. Jeni ni sehemu za DNA ambazo husimba protini ambazo hufanya kazi anuwai katika seli, kutoka kwa kujenga tishu hadi kutengenezea virutubisho. Wakati kemikali zinaathiri jeni, hiyo inasababisha kuongezeka au kupungua kwa uzalishaji wa protini.


innerself subscribe graphic


Njia za kisasa za biolojia ya Masi zinaweza kugundua mabadiliko katika shughuli za jeni zote kwenye genome kwa kujibu tusi la kemikali. Nilibuni njia inayoweka orodha ya jeni zilizobadilishwa kutoka kwa tafiti tofauti ili kuhesabu ni mara ngapi kila jeni liliathiriwa. Nambari zinazosababisha zinaonyesha usumbufu wa jeni kwa kemikali kwa ujumla.

Kutumia tafiti 2,169 juu ya panya, panya, wanadamu na seli zao, kikundi changu cha utafiti kilionyesha unyeti wa jeni 17,338 kwa mfiduo wa kemikali. Masomo haya yalijaribu athari za kemikali tofauti 1,239 kuanzia dawa za dawa na vichafuzi vya mazingira.

Katika hatua inayofuata tuliendesha majaribio ili kuhakikisha kuwa sampuli hii ya kemikali zaidi ya 1,000 ilikuwa kubwa vya kutosha kuwakilisha kwa uaminifu matabaka yote ya kemikali zilizotengenezwa na watu wanakabiliwa nazo. Ili kufanya hivyo, tulipima unyeti wa jeni kwa nusu moja ya orodha hii na kwa mwingine kujaribu ikiwa hata idadi ndogo ya kemikali inaweza kutambua jeni nyeti. Matokeo yalikuwa ya kutia moyo - maadili ya unyeti wa jeni yalikuwa karibu sawa katika majaribio hayo mawili.

Mfumo wa ulinzi wa seli hujibu kemikali

Seli zetu sio wanyonge kabisa wakati zinaonyeshwa matusi ya kemikali. Kwa kweli, wao kuwa na mikakati ya kushughulikia mafadhaiko na uharibifu unaosababishwa na kemikali. Takwimu zetu zinathibitisha kuwa kinga hizi zinafanya kazi kwa kujibu athari.

Njia hii ya ulinzi inajumuisha enzymes ambazo huondoa kemikali zenye sumu, hupunguza mafadhaiko ya kioksidishaji (mkusanyiko wa itikadi kali tendaji kwenye seli), kurekebisha DNA na protini zilizoharibika, na kugundua seli zilizoharibiwa sana kusababisha vifo vyao na kuwazuia kugeuka saratani.

Could exposure to man-made chemicals be boosting obesity rates around the world?Je! Yatokanayo na kemikali zilizotengenezwa na binadamu inaweza kuongeza viwango vya unene kupita kiasi ulimwenguni? Picha za Chutima Sonma / EyeEm / Getty

Kimetaboliki ya lipids na wanga ni hatari

Kwa kushangaza, tuligundua kuwa mitandao ya Masi inayohusika na udhibiti wa kimetaboliki ya seli ni nyeti zaidi kwa mfiduo wa kemikali. Mmoja wao ni Ishara ya PPAR. PPAR ni kikundi cha protini zinazodhibiti usawa wa nishati na kimetaboliki ya lipids na sukari.

Kuongezeka au kushuka kwa shughuli za PPAR kuchangia fetma, ugonjwa wa metaboli, ugonjwa wa kisukari na ugonjwa wa ini wenye mafuta. Uwezo wa wengine kemikali za mazingira kuathiri PPAR ilionyeshwa hapo awali. Walakini, hatukutarajia kuona unyeti wa PPAR kwa anuwai anuwai ya misombo.

Tuligundua pia kwamba jeni zinazohusika katika ukuzaji wa seli za kongosho za beta, ambayo hutoa insulini na huchukua jukumu muhimu katika kimetaboliki ya sukari, hukandamizwa na kemikali nyingi kwenye orodha yetu. Ukosefu wa utendaji wa seli za beta husababisha ugonjwa wa sukari. Kwa hivyo, kuongezeka kwa kemikali inaweza kuwa sababu kubwa ya hatari kwa ugonjwa wa kisukari.

Leo janga la ugonjwa wa kimetaboliki ni suala kuu la afya ya umma. Kuenea kwa fetma karibu mara tatu kati ya 1975 na 2016. Takriban 40% ya Wamarekani wataendeleza kisukari cha Aina ya 2 wakati wa maisha yao, na 33% -88% wana mafuta ya ini. Uunganisho kati ya mfiduo na magonjwa ya kimetaboliki ilionyeshwa hapo awali kwa kemikali zingine zilizo na mali ya usumbufu wa endokrini. Walakini, jukumu la anuwai pana ya kemikali zilizotengenezwa na mwanadamu katika janga hili haikutambuliwa hapo awali lakini inaweza kuwa muhimu.

Ukuaji, kuzeeka na mfumo wa kinga

Homoni mbili zinazohusika na ukuaji wa ukuaji wa homoni (GH) na sababu ya ukuaji kama insulini (IGF1) - pia huathiriwa na athari ya kemikali.

IGF1 ni homoni iliyofichwa zaidi na ini. Inatambuliwa kama mdhibiti mkuu wa ukuaji wa mwili. Kwa kuongeza, majaribio mengi ya panya yanaonyesha kwamba kupungua kwa ishara ya GH-IGF1 husababisha maisha marefu. Njia hii pia huamua ikiwa seli zitafanya tumia nguvu kujenga molekuli mpya ambazo mwili unahitaji, au ikiwa watavunja molekuli zilizopo ili kutoa nishati kwa kiumbe kitumie. Uwezo wa kemikali kuathiri mdhibiti mkuu wa ukuaji na kuzeeka ni ugunduzi wa riwaya. Je! Ni shida gani za kiafya zinaweza kuwa kwa sababu ya unyeti wa GH-IGF1 bado haijafunuliwa.

Uchunguzi wetu unaonyesha kuwa jeni zinazodhibiti mwitikio wa kinga pia ni nyeti sana kwa kemikali.

Matokeo mawili makuu ya mfumo wa kinga usiofaa ni mzio na kinga ya mwili. Kuenea kwa hali zote mbili hufuata mwenendo wa juu. Mzio wa chakula uliongezeka kutoka 3.4% hadi 5.1% kati ya 1997 na 2011 kati ya watoto huko Merika Mzio wa ngozi uliongezeka kutoka 7.4% hadi 12.5% ​​wakati huo huo. Utafiti mwingine ulionyesha Kuongezeka kwa 5% kwa alama ya damu ya ugonjwa wa autoimmune kwa Wamarekani katika kipindi cha 1988-2012.

Njia zote za Masi ni nyeti kwa kemikali

Kwa jumla tuligundua kuwa karibu kila njia inayojulikana inaweza kuathiriwa na kemikali. Ugunduzi huo una athari kubwa kwa sumu ya udhibiti.

Na idadi inayozidi kuongezeka ya kemikali zilizotengenezwa na wanadamu, jamii inahitaji kuendeleza njia za haraka na za gharama nafuu ya kupima sumu.

Swali moja muhimu ambalo bado halijajibiwa ni njia zipi zinapaswa kufunikwa na upimaji ili kuhakikisha kuwa wasimamizi hawakubali kemikali ambazo hudhuru au kuvuruga nyaya muhimu za Masi. Takwimu zetu zinaonyesha kwamba tunahitaji kukuza vipimo ambavyo vinafunika kila njia inayojulikana ya Masi bila ubaguzi.

Utafiti wetu unaonyesha vipaumbele vipya vya utafiti wa sumu, pamoja na jukumu la mfiduo wa kemikali kwa afya ya kimetaboliki, kinga, maendeleo na kuzeeka.The Conversation

Kuhusu Mwandishi

Alexander Suvorov, Profesa Msaidizi, Chuo Kikuu cha Massachusetts Amherst

Makala hii imechapishwa tena kutoka Mazungumzo chini ya leseni ya Creative Commons. Soma awali ya makala.

Vitabu kuhusu Mazingira kutoka kwenye orodha ya Wauzaji Bora wa Amazon

"Silent Spring"

na Rachel Carson

Kitabu hiki cha kitamaduni ni alama ya kihistoria katika historia ya utunzaji wa mazingira, kikivutia umakini wa athari mbaya za viuatilifu na athari zake kwa ulimwengu wa asili. Kazi ya Carson ilisaidia kuhamasisha harakati za kisasa za mazingira na inabaki kuwa muhimu leo, tunapoendelea kukabiliana na changamoto za afya ya mazingira.

Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza

"Dunia Isiyokaliwa: Maisha Baada ya Joto"

na David Wallace-Wells

Katika kitabu hiki, David Wallace-Wells anatoa onyo kali kuhusu athari mbaya za mabadiliko ya hali ya hewa na hitaji la dharura la kushughulikia mzozo huu wa kimataifa. Kitabu hiki kinatumia utafiti wa kisayansi na mifano ya ulimwengu halisi ili kutoa mtazamo wa kustaajabisha kuhusu siku zijazo tunazokabili iwapo tutashindwa kuchukua hatua.

Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza

"Maisha Yaliyofichwa ya Miti: Wanachohisi, Jinsi Wanavyowasiliana? Uvumbuzi kutoka kwa Ulimwengu wa Siri"

na Peter Wohleben

Katika kitabu hiki, Peter Wohlleben anachunguza ulimwengu unaovutia wa miti na jukumu lake katika mfumo ikolojia. Kitabu hiki kinatokana na utafiti wa kisayansi na uzoefu wa Wohlleben mwenyewe kama mtaalamu wa misitu ili kutoa maarifa kuhusu njia changamano ambazo miti huingiliana na ulimwengu wa asili.

Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza

"Nyumba Yetu Imewaka Moto: Mandhari ya Familia na Sayari Katika Mgogoro"

na Greta Thunberg, Svante Thunberg, na Malena Ernman

Katika kitabu hiki, mwanaharakati wa hali ya hewa Greta Thunberg na familia yake wanatoa akaunti ya kibinafsi ya safari yao ili kuongeza ufahamu juu ya hitaji la dharura la kushughulikia mabadiliko ya hali ya hewa. Kitabu hiki kinatoa maelezo yenye nguvu na ya kusisimua ya changamoto tunazokabiliana nazo na hitaji la kuchukua hatua.

Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza

"Kutoweka kwa Sita: Historia Isiyo ya Kiasili"

na Elizabeth Kolbert

Katika kitabu hiki, Elizabeth Kolbert anachunguza kutoweka kwa wingi kwa viumbe vinavyoendelea kunakosababishwa na shughuli za binadamu, akitumia utafiti wa kisayansi na mifano ya ulimwengu halisi ili kutoa mtazamo wa kustaajabisha wa athari za shughuli za binadamu kwenye ulimwengu asilia. Kitabu hiki kinatoa wito wa kuchukua hatua ili kulinda utofauti wa maisha Duniani.

Bofya kwa maelezo zaidi au kuagiza

al