«Такой подход, демонстрирующий последствия для более позднего периода жизни, является новым, потому что это первое исследование потомства самок рыб, подвергшихся воздействию атразина в течение первых 72 часов жизни», — сказала Дженнифер Фриман, доцент токсикологии в Школа медицинских наук. «Другие исследования выявляют родителей, когда они становятся взрослыми, а затем изучают потомство. Но, подвергая воздействию во время эмбриогенеза, мы сможем лучше понять общие эффекты. Например, мы обнаружили физические деформации у потомства, а также осложнения при разведении и размножении. увеличение прогестерона для родителей ».
Эти результаты сообщаются в Nature’s Scientific Reports, а исследование было поддержано Национальным институтом здравоохранения и Национальным институтом наук об окружающей среде.Атразин, сельскохозяйственный гербицид, предположительно является химическим веществом, нарушающим работу эндокринной системы. Он используется для уничтожения широколиственных и травянистых сорняков на сельскохозяйственных культурах, таких как кукуруза, особенно на Среднем Западе, и часто загрязняет источники воды. Утвержденное на федеральном уровне количество атразина в питьевой воде составляет 3 части на миллиард, но рабочие могут подвергаться воздействию более высоких уровней, например 30 частей на миллиард, и большие количества могут присутствовать в поверхностных водах.
В этом исследовании рыба подвергалась воздействию атразина на уровне 0, 0,3, 3 или 30 частей на миллиард в течение 72 часов эмбрионального развития, которое отражает внутриутробное развитие человека.Когда рыба достигла зрелости, было обнаружено, что у 5 процентов самок, подвергавшихся воздействию 30 частей на миллиард, опухло брюшко. «Внешний вид был похож на то, что произошло бы, если бы самки запутались в яйцах, потому что не было самцов, с которыми можно было бы спариваться, но эти рыбы были спарены для разведения», — сказал Фриман. «Мы также контролировали любые другие патогены или инфекции.
Сейчас нам труднее всего это объяснить; да, мы действительно видим этот фенотип у некоторых рыб, но почему бы нам не увидеть его у всех самок, которые подвергались воздействию 30 частей на миллиард? "У этих рыб с раздутым брюшком также наблюдалось увеличение атретических фолликулов яичников. Было показано, что атразин влияет на ген LH, который производит гормон, запускающий овуляцию и играющий ключевую роль в развитии фолликулов. «Наши результаты и предыдущие исследования предполагают, что более поздний эффект воздействия атразина может быть связан с ранее наблюдаемым снижением уровня ЛГ, обеспечивая механизм наблюдаемого сокращения нереста, атретических фолликулов и кистозной дегенерации яичников», — сказал Фриман.В этом исследовании, когда рыбы достигли зрелости, они были спарены для разведения.
По сравнению с контрольной группой, самки, подвергшиеся воздействию 30 частей на миллиард, не имели успеха в размножении в целом, независимо от того, был их живот или нет. У рыб, выпустивших икру, их потомство вылупилось и выжило.«Не было никаких серьезных пороков развития, но более пристальный взгляд показал, что было уменьшение отношения длины головы к длине тела при максимальной дозе 30 частей на миллиард», — сказал Фриман. «При средних дозах 0,3 и 3 частей на миллиард мы наблюдали значительное увеличение отношения ширины головы к общей длине тела».Предыдущее исследование Фримена также обнаружило эти физические эффекты у потомства, которое подверглось непосредственному воздействию в течение первых 72 часов жизни.
В этом исследовании также наблюдалось повышение уровня прогестерона в группах 3 и 30. Было небольшое увеличение в группе 0,3 частей на миллиард, но оно было незначительным.
Исследования Фриман продолжат изучение связанных механизмов, и она также рассматривает тот же жизненный цикл самцов рыб. «Здесь есть большие опасения, особенно когда мы пытаемся определить источники и механизмы дисфункции», — сказал Фриман. «Это показывает, что воздействие может иметь долгосрочные последствия для следующего поколения».