הכימיקל התעשייתי Bisphenol A (BPA) הוא מרכיב בעשרות מוצרים יומיומיים - בקבוקי תינוקות ומים, ציוד ספורט, מכשירים רפואיים ושיניים, חומרי איטום למילוי שיניים, תקליטורים ו- DVD, מוצרי אלקטרוניקה ביתיים, עדשות משקפיים, יציקות יציקה ורירית צינורות מים. יצרנים ברחבי העולם משתמשים לפחות 3.6 מיליארד קילוגרמים (8 מיליארד פאונד) BPA לייצור פלסטיק פוליקרבונט ושרפי אפוקסי מדי שנה.

במהלך העשור האחרון, מחקרים הראו כי BPA קיים באופן נרחב בסביבה ובגופנו. ניתן למדוד BPA ב סרום אנושי, שתן, דם טבורי, מי שפיר ורקמת שליה. כמה מחקרים הציעו כי BPA עשוי להשפיע על מערכות הרבייה האנושיות ומערכות אחרות על ידי מתנהגים כמו הורמונים אנושיים. למדינות רבות, כולל ארצות הברית, אוסטרליה, קנדה, ניו זילנד, בריטניה, יפן ואלה באיחוד האירופי אסר על שימוש ב- BPA בבקבוקי תינוקות ופריטים אחרים מפוליקרבונט המיוצרים לתינוקות ופעוטות.

בתגובה, יצרנים הציגו מוצרים "נטולי BPA" המיוצרים בכימיקלים תחליפיים. Bisphenol S (BPS) הוא אחד מחליפי ה- BPA הנפוצים ביותר. 2012 אנליזה מדגימות שתן שנלקחו בארצות הברית, יפן, סין וחמש מדינות אסיה אחרות אישרו כי בני אדם נחשפים באופן נרחב ל- BPS משתייה ממיכלים או פחיות מרופדות בחומר הכימי או בזיהום דרך אספקת המים.

עם זאת, ייתכן שה- BPS אינו בטוח יותר מ- BPA. שני מחקרים עדכניים מצאו כי BPS הוא פעיל הורמונלית כמו BPA וכמו BPA, זה מפריע למערכת האנדוקרינית (הורמון) בדרכים העלולות לגרום לתופעות מזיקות, כגון השמנת יתר, סרטן והפרעות נוירולוגיות. ב מאמר שפורסמו בחודש שעבר, הראינו ששני הכימיקלים האלה המפריעים לאנדוקרינים משנים את ההתפתחות התקינה של מערכת הרבייה.

השפעות על התפתחות הרבייה

מכיוון שאנדוקרינולוגים דאגו לביטחון הציבור, רצינו לדעת האם ל- BPS יש השפעות דומות ל- BPA במהלך התפתחות עוברית של תאי מוח וגנים השולטים בגיל ההתבגרות והפוריות מאוחר יותר בחיים. בחרנו ללמוד את העובר מכיוון שבעלי חיים רגישים במיוחד לרעלים בשלב זה.

כנושאים שלנו, השתמשנו דג זברה כי העוברים שלהם שקופים, מה שמאפשר לצפות בתאים ובאיברים שלהם מתפתחים בזמן אמת. ורצף הגנום של דג הזברה מאפשר לנו לחקור גנים המעורבים בהתרבות

כדי להבין האם BPA ו- BPS השפיעו על התפתחות תקינה של גני היעד ותאי המוח שלנו, למדנו כיצד חשיפה לרמות נמוכות של כל כימיקל השפיעו על הישרדות העוברים, על קצב בקיעתם ועל התפתחותם של נוירונים המשחררים הורמון גונדוטרופין (GnRH). אלו הם תאי המוח השולטים על רבייה. מדדנו גם את רמות הגנים הקשורים להתרבות שלהם במהלך התפתחות הזחל העוברית והמוקדמת.

בנוסף לחיפוש ההשפעות הללו, רצינו להבין את התהליך שבאמצעותו BPA ו- BPS יכולים להשפיע על התפתחות העוברים. מחקרים הראו כי BPA מחקה את פעולות האסטרוגן, אך ישנן גם עדויות לכך שהוא מפריע לאיתות תקין של הורמון בלוטת התריס. הורמוני בלוטת התריס ממלאים תפקידים חיוניים בוויסות התפתחות מוח העובר, ולכן רצינו לדעת האם BPA ו- BPS משפיעים גם על המסלול ההורמונלי באופן המשפיע על התפתחות הרבייה.

אנו כבר יודעים כי BPA קיים באופן נרחב בסביבה ברחבי העולם. זה שוחרר בשתי דרכים: ישירות מפסולת ייצור, או דרך שטיפה ממוצרים המכילים BPA הטמונים במזבלות. נכון לעכשיו ניתן למצוא BPA במי נהר ברמות של עד 21 מיקרוגרם לליטר. ריכוזים של עד 0.1 מיקרוגרם לפחית לפגוע דגים ואורגניזמים ימיים אחרים שעות נוספות.

בשלנו ללמוד, מצאנו שכאשר עוברי דג הזברה נחשפו לרמות של BPA שניתן לאתר בסביבה במהלך ההתפתחות, הם בקעו מוקדם והגדילו מספר מוגבר של נוירונים של GnRH וגנים הקשורים להתרבות המתבטאים במוחם ובבלוטת יותרת המוח. זה מצביע על כך ש- BPA השפיע באופן משמעותי על התפתחות הרבייה. מצאנו גם שרמות נמוכות באותה מידה של BPS הניבו אפקטים דומים.

BPA ו- BPS משנים את התפתחות הרבייה בדרכים שאנחנו עדיין לא מבינים לגמרי. יש לבצע עבודה נוספת כדי להבין כיצד חשיפה כרונית לרמות נמוכות של כימיקלים משפיעה על התפתחות האורגניזם במהלך חייו.

לאחר מכן בדקנו האם BPA ו-BPS פעלו כמו הורמונים אחרים בנוסף לאסטרוגן. הורמונים פועלים כמו שליחים בגוף, ומעבירים הוראות לתאי המטרה. לתאי המטרה האלה יש קולטנים - אזורים שמזהים את ההורמון ומאפשרים לו להיקשר לתא המטרה ולעורר תגובות מסוימות?

רצינו להשוות בין BPA ו- BPS לאסטרוגן, הורמון בלוטת התריס וארומטאז, אנזים המשפיע על התפתחות מינית על ידי המרת טסטוסטרון לאסטרוגן. השתמשנו במעכבים עבור כל אחד מהחומרים הללו - כימיקלים החוסמים את פעולות הורמון האסטרוגן ובלוטת התריס בקולטנים שלהם, וחוסמים את הפעילות האנזימטית של ארומטאז כך שהוא אינו פונקציונלי.

אם מעכבים אלו יכולים גם למנוע מ- BPA ו- BPS מפעולותיהם בתאים, זו תהיה עדות נוספת לכך ש- BPA ו- BPS מתנהגים כמו הורמונים בגוף. כאשר שילבנו טיפולים אלה עם BPA או BPS, הם חסמו את פעולות הגירוי של הכימיקלים הללו בגנים רבים הקשורים להעתקה. בכך שהראינו כי המעכבים לאסטרוגן, הורמון בלוטת התריס וארומטאז חסמו את השפעת BPA ו- BPS על תאי היעד, הוכחנו כי BPA ו- BPS מתנהגים כמו כמה הורמונים שונים.

בסך הכל, נתונים אלה מצביעים על כך שגם ל- BPA וגם ל- BPS יש פוטנציאל להשפיע על התפתחות מערכת הרבייה. ואף על פי שלעתים קרובות מכנים BPA כימיקל המדמה אסטרוגן, הממצאים שלנו מצביעים על כך שגם BPA וגם BPS משפיעים על מגוון רחב יותר של תהליכים תאיים.

נוירונים ה- GnRH וגנים הקשורים להעתקה אותם למדנו שולטים בסופו של דבר בהתפתחות האשכים והשחלות, גיל ההתבגרות והפוריות. עבודתנו מספקת ראיות תומכות חשובות לכך שגם BPA וגם BPS משנים את המאפיינים הבסיסיים של מערכת הרבייה המתפתחת בדרכים שיכולות להשפיע מאוחר יותר על בריאות הרבייה. לסיכום, BPS אינו בהכרח חלופה בטוחה יותר ל- BPA.