Luchtvervuiling veroorzaakt DNA-veranderingen in zaadcellen, onderzoek toont
Onderzoek onder meer dan 2.000 mannen wijst op epigenetische veranderingen die verband houden met blootstelling aan veel voorkomende buitenluchtverontreiniging. Luchtvervuiling lijkt de werking van genen in zaadcellen te veranderen, zo heeft een van de grootste vruchtbaarheidsstudies van dit soort aangetoond.
Mannen die tijdens de ontwikkeling van zaadcellen blootgesteld waren aan veel voorkomende luchtverontreiniging vertoonden subtiele DNA-veranderingen die beïnvloedden of genen werden ingeschakeld of uitgeschakeld, wat nieuwe zorgen oproept dat luchtvervuiling mannelijke vruchtbaarheid kan schaden.
De bevindingen, dinsdag gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de European Society of Human Reproduction and Embryology in Londen, identificeerden ozon en stikstofdioxide als de verontreinigende stoffen die het sterkst met deze zogenoemde epigenetische veranderingen verband hielden.
Dr. Carrie Nobles, epidemioloog aan de Universiteit van Massachusetts Amherst, die het onderzoek leidde, zei: "Onze bevindingen suggereren dat blootstelling aan luchtvervuiling tijdens belangrijke stadia van zaadcelontwikkeling verband kan houden met veranderingen in zaadcel-DNA."
De studie volgde meer dan 2.000 mannen in Salt Lake City, Utah, tussen 2013 en 2017. Deelnemers leverden zaadmonsters in toen zij zich inschreven en opnieuw na twee, vier en zes maanden.
Onderzoekers schatten de blootstelling van elke deelnemer aan buitenluchtverontreiniging – waaronder ozon, stikstofdioxide, zwaveldioxide en fijn stofdeeltjes – in de drie maanden voorafgaand aan elk monster, wat overeenkomt met de periode van zaadcelproductie.
Groeiend bewijs suggereert dat luchtvervuiling mannelijke vruchtbaarheid zou kunnen verminderen, maar de biologische mechanismen waren onduidelijk. Het nieuwste werk wijst op DNA-methylering – chemische labels die aan DNA zijn bevestigd en bepalen of genen worden ingeschakeld of uitgeschakeld zonder de genetische code te veranderen – als een mogelijke verklaring.
Wetenschappers analyseerden DNA-methylering in zaadcellen bij de 1.220 mannen die een monster leverden bij vervolgonderzoek na zes maanden. Zij identificeerden 39 DNA-veranderingen verband houdend met luchtverontreinigingsmixen, waarbij ozon en stikstofdioxide een sterke invloed leken uit te oefenen.
De meeste epigenetische labels worden vroeg in de embryonale ontwikkeling gewist, maar sommige genen zijn met deze veranderingen "geïmprint", wat betekent dat zij de potentie hebben om embryonale ontwikkeling en daaromheen te beïnvloeden. Een van de geïdentificeerde genen, GNAS, is eerder gekoppeld aan lagere zaadcelkwaliteit en foetale ontwikkeling.
Nobles zei: "Veranderingen in genexpressie hebben het potentieel om de vruchtbaarheid van mannen te beïnvloeden, daarom is dit onderzoeksgebied belangrijk. Toekomstig werk is nodig om een rechtstreekse verbinding te leggen tussen luchtverontreinigingsgerelateerde veranderingen in zaadcel-DNA-methylering en vruchtbaarheid."
Prof. Allan Pacey, hoogleraar andrologie aan de Universiteit van Manchester, die niet bij het onderzoek betrokken was, zei dat de studie een meetbaar effect had aangetoond.
"Op dit moment is het niet mogelijk om te concluderen of de waargenomen veranderingen in zaadcel-DNA-methylering klinisch significant zijn voor mannelijke onvruchtbaarheid en verder werk zal nodig zijn om dit te bevestigen of te weerleggen," voegde hij toe.
Prof. Richard Lea, hoogleraar reproductieve biologie aan de Universiteit van Nottingham, zei: "Dit is een belangrijk onderzoek dat bijdraagt aan een groeiend lichaam van bewijs dat zaadcelkwaliteit nadelig wordt beïnvloed door luchtverontreiniging."
