Zvětšit obrázek

Imunofluorescenční barvení nám umožňuje vidět lidský oocyt a trojrozměrnou strukturu chromatinu během jeho zrání v podmínkách in vitro. Červeně je označen chromatin, zeleně svítí další buněčné komponenty z nichž nejintenzivněji dělící vřeténko. Můžeme tak srovnat chromatin nezralého oocytu (A), v detailu pak pozorujeme úplnou kondenzaci chromatinu (C) a vydělení přebytečné ‚hromádky‘ chromozómů, tzv. pólového tělíska, jako indikátoru úspěšného zrání oocytu (D). V přítomnosti bisfenolu A si můžeme všimnout degenerací, které postihuje již nezralý oocyt (B). Ač jsou vizuální rozdíly nepatrné, důsledky jsou fatální a k vydělení pólového tělíska u takto postiženého oocytu vůbec nedojde.

Dr. Ronit Machtinger se se svými kolegy soustředil nikoliv na ‚igeliťáky‘, ale na organickou látku  bisfenol A. Právě tato látka se pro výrobu plastů používá spolu s taky nepříliš zvučně znějícím fosgenem. Kombinace bisfenolu A a fosgenu má vynikající technologické vlastnosti, mezi kterými dominuje jejich termostabilita a netečnost. Jenže právě netečnost zdánlivě inertních materiálů, jako je zmiňovaný polyetylén, nylon, polystyren, plexisklo nebo PVC, je pojem více než relativní. Při expozici těchto polymerů např. UV-zářením nebo kyselým prostředím dochází k mírnému uvolňování bisfenolu A do prostředí. I přes termostabilitu těchto plastů se bisfenol A uvolňuje dokonce i při tepelné zátěži materiálů. Přestože je zřejmé, že nedochází k žádnému razantnímu vyplavení bisfenolu a dalších látek z plastů, je potřeba se mít na pozoru i před jejich stopovým množstvím. Právě bisfenol A patří do skupiny tzv. hormonálních disruptorů, pro které je společné, že jako „narušitelé“ hormonální rovnováhy působí soustavně a dlouhodobě ve velmi nízkých, často nedetekovatelných, koncentracích. I přes obtíže přítomnost hormonálních disruptorů prokázat, byl bisfenol A nalezen v tělních tekutinách člověka, jako je krev a moč. To má za následek zhoršenou reprodukční schopnost mužů i žen. A právě u žen byl bisfenol A nalezen také ve folikární tekutině a prokázán jeho neblahý vliv na hladinu estrogenů v krvi. Ohrožené tak nejsou jen tkáně exponované ženy, ale zejména pohlavní buňky, oocyty. Co ale bisfenol A s oocytem dokáže? To zajímalo i tým Dr. Machtingnera.

Zvětšit obrázek

Detailní imunofluorescenční 3D model dělícího vřeténka (zeleně) a chromatinu (červeně). Ve třetím sloupci jsou obě struktury označeny současně. V porovnání se „zdravou“ kontrolní skupinou (A) dochází po kultivaci oocytu s bisfenolem A v různé míře k abnormalitám během vydělení pólového tělíska (B-E). Zatímco drobné anomálie (B) nemusí vždy ohrozit úspěch meiotické dělení oocytu, velký nepořádek v chromozómech už nelze tolerovat (E) a takový oocyt nemá sebemenší šanci na úspěšné vydělení pólového tělíska a dokončení meiotického zrání.

Lékaři z bostonské Univerzity použili pro své experimenty lidské oocyty, které nebyly vhodné pro standardní využití v programu in vitro oplození. Dostatečně ale posloužili pro experimenty, které vědci uskutečnili na tzv. meiotickém zrání oocytů. Zrání oocytu je totiž nezbytným procesem v tvorbě samičí pohlavní buňky určené k oplození. Takové zrání oocytu pak probíhá jak in vivo ve folikulu ženy, stejně tak jej ale lze simulovat in vitro, v laboratořích. Tentokrát se možnost in vitro zrání více než hodila, protože dobře posloužila studiu vlivu bisfenolu A na meiózu v oocytech. Ačkoliv se vlivem bisfenolu a dalších hormonálních disruptorů na zrání oocytů zabývali již mnozí a dříve na různých biologických modelech od myši až po prase, stále chybí dostatek výsledků přímo na oocytech lidských. Ve zvoleném modelu a dosažených výsledcích je práce Machtingerova týmu velmi cenná.

Chyby v meiotickém dělení oocytu způsobené dávkou bisfenolu A prokázali lékaři vizualizací mikrotubulů dělícího vřeténka a chromozómů přímo v oocytu pomocí specifických protilátek a fluorescenčního barvení. Pokročilými imunofluorescenčními metodami tak prokázali poškození dělícího vřeténka, které je nezbytné pro rozchod sesterských chromatid během meiotického dělení. Takové poškození se projevilo abnormalitami vřeténka ve velikosti i tvaru. Bez újmy tak oocyt nevyvázl a zrání nebylo úplně dokončeno.

Z výsledků pracovníků z Bostonu je patrné, že bisfenol A rozhodně není dobrota, kterou bychom měli vyhledávat. Neúspěšné zrání oocytů je jednou z posledních štací, kde se bisfenol a jemu podobní mohou projevit, protože již před tím narušuje hormonální bilanci orgamizmu s výsledkem v potlačené folikulogenezi a předčasné atrézii folikulů. Zůstává stále nejasné, nakolik bisfenol A škodí dalšímu zázraku přírody, který na zrání oocytů bezprostředně navazuje, a tím je oplození a vývoj nového jedince.

Ačkoliv nelze očekávat každodenní koňskou dávku bisfenolu vyplavenou z obalů potravin či našeho oblečení, je vhodné mít se před polymery, které nás obklopují vždy a všude, přinejmenším na pozoru. Zejména v horkých dnech bychom měli domýšlet pochutnávání si na lahůdkách, které na nás čekají zabalené v igeliťácích za sklem auta. Na zváženou je potom, zda bychom s koblihami v promaštěných papírových pytlících nebyli klidnější.

Literatura:
Machtinger R., Combelles M.H., Missmer S.A, Correia K.F., Williams P., Hauser R., Racowsky C. (2013): Bisphenol-A and human oocyte maturation in vitro. Human Reproduction, 0: 1-11. doi:10.1093/humrep/det312