Воздействие атразина на эмбрионы данио-рерио приводит к проблемам со здоровьем у их потомства

Воздействие атразина в период эмбрионального развития может вызывать последующие репродуктивные проблемы у самок рыбок данио-рерио, а также физические деформации у их потомства. К такому выводу пришли исследователи из Университета Пердью.

"Такой подход к демонстрации последствий, проявляющихся позднее в жизни, является новым, поскольку это первое исследование потомства самок рыб, подвергавшихся воздействию атразина в течение первых 72 часов жизни", — заявила Дженнифер Фриман, доцент токсикологии. — "Другие исследования подвергают воздействию родителей во взрослом возрасте, а затем изучают потомство. Но, воздействуя в период эмбриогенеза, мы получим лучшее представление о совокупных эффектах. Например, мы обнаружили физические деформации у потомства, а также проблемы с размножением и повышение уровня прогестерона у родителей".

Результаты опубликованы в Scientific Reports (Nature). Исследование поддержано Национальными институтами здравоохранения (NIH) и Национальным институтом наук об окружающей среде (NIEHS).

Атразин — сельскохозяйственный гербицид, подозреваемый в эндокринных нарушениях. Он используется для уничтожения сорняков в таких культурах, как кукуруза, и часто загрязняет водные источники. Федерально одобренный уровень атразина в питьевой воде составляет 3 части на миллиард (ppb), но работники могут подвергаться воздействию более высоких уровней (например, 30 ppb), а в поверхностных водах могут присутствовать еще большие количества.

В этом исследовании рыбы подвергались воздействию атразина в концентрациях 0, 0.3, 3 или 30 ppb в течение 72 часов эмбрионального развития, что соответствует пренатальному развитию человека.

Когда рыбы достигли зрелости, было обнаружено, что у 5% самок, подвергшихся воздействию 30 ppb, наблюдались вздутые брюшки.

"Внешний вид был похож на тот, что возникает, если самки не могут выметать икру из-за отсутствия самцов, но эти рыбы были спарены для размножения", — пояснила Фриман. — "Мы также исключили другие патогены или инфекции. Это самое сложное для объяснения: да, мы видим этот фенотип у некоторых рыб, но почему мы не видим его у всех самок, подвергшихся воздействию 30 ppb?"

У этих рыб со вздутыми брюшками также наблюдалось увеличение числа атретических фолликулов в яичниках. Было показано, что атразин влияет на ген LH, который производит гормон, запускающий овуляцию и играющий ключевую роль в развитии фолликулов.

"Наши данные и предыдущие исследования позволяют предположить, что эффект воздействия атразина, проявляющийся позднее в жизни, может быть связан с ранее наблюдаемым снижением уровня LH, что объясняет механизм наблюдаемого снижения нереста, атрезии фолликулов и кистозной дегенерации яичников", — сказала Фриман.

В этом исследовании, когда рыбы достигли зрелости, их спаривали. По сравнению с контрольной группой, самки, подвергшиеся воздействию 30 ppb, в целом не были успешны в размножении, независимо от наличия вздутого брюшка. У рыб, которые все же выметали икру, их потомство вылуплялось и выживало.

"Грубых уродств не было, но при более внимательном рассмотрении было обнаружено уменьшение соотношения длины головы к длине тела при максимальной дозе 30 ppb", — отметила Фриман. — "При средних дозах 0.3 и 3 ppb мы наблюдали значительное увеличение соотношения ширины головы к общей длине тела".

Предыдущие исследования Фриман также выявили эти физические эффекты у потомства, подвергавшегося прямому воздействию в течение первых 72 часов жизни.

В этом исследовании также наблюдалось повышение уровня прогестерона в группах 3 и 30 ppb. В группе 0.3 ppb наблюдалось небольшое увеличение, но оно не было статистически значимым.

Исследования Фриман продолжаются для изучения связанных механизмов, а также аналогичного жизненного цикла у самцов рыб.

"Существуют серьезные опасения, особенно когда мы пытаемся определить происхождение и механизмы дисфункции", — заключила Фриман. — "Это показывает, что воздействие может иметь долгосрочные последствия для следующего поколения".