Expunerea parentală la plastic afectează descendenții prin multiple căi biologice
Microplasticele și nanoplasticele sunt din ce în ce mai întâlnite în mediile acvatice, ceea ce generează îngrijorări cu privire la posibilitatea ca aceste particule minuscule să se transfere de la părinți la descendenți.
Un nou studiu critic avertizează că daunele observate în generația următoare nu ar trebui interpretate automat ca dovezi ale transferului direct de particule plastice de la mamă la urmași.
Publicată în New Contaminants, analiza examinează dovezile provenite de la organisme acvatice, inclusiv mici crustacee, rotifere, copepode, pești și bivalve. Cercetătorii propun un cadru de clasificare a dovezilor care separă transferul adevărat de particule maternale de toxicitatea intergenerațională, multigenerațională și transgenerațională.
„Când urmașii prezintă modificări de dezvoltare sau reproducere după ce părinții lor au fost expuși la microplastice, este tentant să concluzionăm că particulele în sine au fost moștenite”, a declarat Neng Yan. „Însă efecte similare pot apărea prin mai multe căi biologice foarte diferite. Distincția acestor căi este esențială pentru a înțelege riscurile reale pentru mediu.”
Importanța acestei distincții este dată de faptul că expunerea parentală poate influența urmașii chiar și în absența particulelor plastice în ovocite sau embrioni. Micro(nano)plasticele pot afecta organele de reproducere, calitatea ouălor și furnizarea de energie, pot perturba hormonii, pot declanșa stres oxidativ sau pot modifica microbiomul intestinal parental. De asemenea, embrionii pot întâlni particule externe după depunerea ouălor.
Revizuirea a constatat că dovezile directe pentru transferul de particule maternale rămân surprinzător de limitate. În cazul crustaceului Daphnia magna, de exemplu, studiile sugerează că nanoparticulele pot ajunge la embrioni prin intermediul chamber-ului de reproducere sau printr-o cale internă de la intestin la ovare și apoi la ouă. O cercetare a estimat că aproximativ 88% din expunerea embrionară a avut loc prin chamber-ul de reproducere, în timp ce doar aproximativ 12% a fost asociată cu calea de transfer intern.
Dovezile sunt mai puțin clare în cazul altor organisme. În cazul peștilor, expunerea parentală a fost legată de modificări ale eclozării, creșterii, ritmului cardiac, reproducerii și comportamentului urmașilor; totuși, intrarea directă a particulelor materne în țesuturile urmașilor a fost rar demonstrată prin metode analitice independente.
Pentru a întări cercetările viitoare, autorii propun câteva cerințe minime pentru a susține adevăratul transfer matern. Particulele ar trebui să fie localizate direct în interiorul ouălor, embrionilor sau țesuturilor urmașilor folosind tehnici complementare, iar experimentele ar trebui să excludă contaminarea de suprafață, scurgerile de colorant și particulele transportate în apa din jur. Studiile care susțin efectele pe generații neexpuse ar trebui să includă și experimente cu generații curate.
Revizuirea explorează, de asemenea, mecanismele biologice care pot conecta expunerea parentală cu efectele asupra urmașilor, inclusiv stresul oxidativ și mitocondrial, inflamația, apoptoza, perturbarea endocrină, modificările epigenetice, tulburările microbiomului și interacțiunile dintre plasti și alte contaminante.
Autorii susțin că evaluarea riscurilor de mediu ar trebui să se concentreze nu doar pe întrebarea dacă particulele pot traversa de la mamă la urmaș, ci mai degrabă pe o întrebare ecologică mai importantă: dacă expunerea parentală reduce, în cele din urmă, succesul reproductiv, fitness-ul urmașilor și reînnoirea populației.
Prin urmare, studiile viitoare ar trebui să utilizeze particule mai realiste din punct de vedere ecologic, să întărească identificarea particulelor, să urmărească generațiile neexpuse și să analizeze rezultatele de la reproducerea parentală până la creșterea și capacitatea reproductivă a urmașilor. Astfel de dovezi ar putea contribui la transformarea cercetării asupra microplasticelor dintr-o colecție de observații de toxicitate într-un cadru mai fiabil pentru predicția riscului ecologic.
