Hari ini, hampir Peratus 40 orang dewasa AS dan peratus remaja 21 adalah obes. Trend ini sedang meningkat dan populasi di seluruh dunia menjadi lebih gemuk - yang meningkatkan risiko keadaan lain seperti penyakit kencing manis jenis 2 dan penyakit kardiovaskular yang lazimnya berlipat ganda di seluruh dunia pada tahun-tahun terakhir 30. Tetapi anda mungkin terkejut mengetahui bahawa bukan hanya makanan yang membuat kita gemuk.

Eksperimen menggunakan model haiwan menunjukkan bahawa pendedahan kepada bahan kimia yang digunakan dalam industri dan dijumpai dalam plastik, bahan pengawet, racun perosak dan retardan api, hanya untuk menamakan beberapa, mungkin penyumbang penting kepada peningkatan jumlah gangguan metabolik - termasuk obesiti.

Salah satu matlamat penyelidikan di makmal saya adalah untuk mengenal pasti bahan kimia alam sekitar yang boleh menyumbang kepada peningkatan kadar penyakit metabolik ini dan untuk mentafsirkan mekanisme di mana mereka bertindak. Garis kerja ini bermula dengan penemuan yang tidak dijangka bahawa kimia (tributyltin, atau TBT) yang kita sedang belajar untuk sebab-sebab lain boleh mengaktifkan reseptor hormon yang dikaitkan dengan perkembangan lemak. Kami terus menunjukkan bahawa TBT boleh membuat tikus didedahkan semasa kehidupan prenatal yang lebih gemuk dan sifat ini dapat ditularkan kepada generasi akan datang.

Kajian baru-baru ini kami mendedahkan bahawa dibutyltin, kimia yang digunakan dalam pembuatan sejenis plastik yang disebut polyvinyl chloride, atau PVC, mengubah metabolisme glukosa dan meningkatkan penyimpanan lemak pada tikus.

Obesiti dan Jenis diabetes 2

Pada individu yang sihat, pankreas menyembuhkan hormon yang dipanggil insulin ke dalam aliran darah selepas makan apabila paras gula darah meningkat. Insulin merangsang tisu, seperti otot, sel-sel lemak dan otak untuk menyerap glukosa dari darah dan menyimpannya sebagai lemak. Jika pankreas menyembuhkan insulin tetapi tisu tidak dapat mengesannya, tahap glukosa kekal tidak berubah membawa kepada "ketahanan insulin."

Sebagai seorang individu menjadi berat badan berlebihan, terdapat peningkatan dalam asid lemak bebas dalam aliran darah yang boleh menyumbang kepada sensitiviti insulin yang berkurangan dalam tisu, yang membawa kepada peningkatan kadar glukosa dalam darah. Pada tahap awal, apabila tahap gula lebih tinggi daripada biasa, tetapi tidak terlalu tinggi, individu dianggap prediabetik. Pada peringkat itu, prediabetics boleh membuat perubahan gaya hidup - menurunkan berat badan dan senaman lebih banyak - untuk menurunkan tahap glukosa mereka dan mengurangkan risiko untuk membangunkan diabetes.

Walau bagaimanapun, terdapat bukti dalam tikus yang menunjukkan pendedahan kepada bahan kimia persekitaran tertentu menghalang pengerahan lemak semasa tempoh puasa dan apabila haiwan terdedah kepada diet rendah lemak, menunjukkan bahawa kehilangan berat badan mungkin lebih sukar daripada membendung kalori.

Bahan kimia dalam plastik yang dikaitkan dengan obesiti

Penjelasan yang paling biasa untuk obesiti adalah makan berlebihan kalori dan gaya hidup yang tidak aktif. Walau bagaimanapun, dalam tahun-tahun terakhir 10, subset bahan kimia endokrin yang mengganggu (EDCs) yang dikenali sebagai obesogens telah terbukti menyebabkan obesiti pada haiwan dan dikaitkan dengan massa yang lebih banyak lemak pada manusia. EDC adalah bahan kimia dari luar tubuh yang mengganggu tindakan hormon semulajadi hadir dalam organisma hidup. Hormon disembur oleh kelenjar endokrin, seperti pankreas dan tiroid, yang mengawal fungsi biologi kritikal dalam badan termasuk reproduksi dan metabolisme glukosa. Oleh itu, mengubah tahap hormon atau tindakan boleh menyumbang kepada penyakit.

Obesogens bertindak dengan tidak sengaja merangsang penyimpanan lemak dalam organisma dengan mengubah biologi tisu lemak, keseimbangan tenaga dan / atau peraturan keperluan metabolik.

Garam Dibutyltin (DBT) digunakan dalam pembuatan plastik PVC (vinil) yang digunakan secara meluas dalam banyak aplikasi termasuk bahan binaan (contohnya, bingkai tingkap dan lantai vinil), dan peralatan perubatan (contohnya, tiub dan pembungkusan). DBT telah dijumpai di makanan laut and habuk rumah, menunjukkan bahawa pendedahan DBT mungkin tersebar luas. Walau bagaimanapun, terdapat sedikit maklumat mengenai tahap DBT pada manusia.

Pendedahan kepada DBT pada tikus

Kami menggunakan sel dalam budaya untuk menunjukkan bahawa DBT mengaktifkan dua protein yang mempromosikan prekursor sel lemak untuk menjadi sel lemak matang, yang membawa kepada lebih banyak sel lemak dan peningkatan lemak dalam setiap. Oleh itu, bahan kimia yang mengaktifkan reseptor ini mempromosikan perkembangan tisu lemak, menjadikannya obesogens.

Dalam kajian kami, sel-sel yang terdedah kepada kepekatan DBT yang berada dalam alam manusia yang diramalkan terdedah menunjukkan peningkatan simpanan lemak, seperti yang dilihat di bawah mikroskop, serta peningkatan aktiviti gen yang terlibat dalam pembangunan tisu lemak.

Di samping itu, kami memberikan DBT kepada tikus hamil melalui air minuman mereka dan meluaskan pendedahan melalui penyusuan. Keturunan lelaki, yang terdedah semasa perkembangan dalam rahim dan melalui susu ibu, terkumpul lebih banyak lemak apabila diet mereka berubah dari lemak rendah ke diet lemak yang sedikit lebih tinggi daripada haiwan yang tidak terkawal. Ini menunjukkan bahawa pendedahan DBT semasa pembangunan dan awal hidup terdahulu DBT terdedah kepada haiwan yang menjadi obes. Menariknya, kami tidak menemui tindak balas ini untuk diet pada wanita.

Dalam tikus ini, kami mendapati pengeluaran insulin di pankreas telah diubah.

Menariknya, mereka juga telah meningkatkan paras leptin yang lebih tinggi, hormon yang dirembes oleh tisu lemak yang terlibat dalam peraturan selera makan dan tahap glukosa darah. Tahap glukosa puasa yang tinggi didapati di kedua-dua jantina, tetapi hanya lelaki menunjukkan peningkatan kadar leptin dan intoleransi glukosa. Hasil kajian kami menunjukkan pendedahan awal terhadap obesogen DBT dan peningkatan lemak diet mendorong prediabetes pada tikus jantan.

Memandangkan sumber pendedahan manusia terhadap obesogens banyak, mengawasi tahap obesogen, termasuk DBT, dalam tisu manusia akan membantu memahami dan mencegah peningkatan kadar gangguan metabolik seperti obesiti dan T2D dalam populasi manusia. Mengurangkan penggunaan plastik yang mengandungi obesogens bukan sahaja akan meningkatkan kesihatan kita tetapi juga akan baik untuk alam sekitar, memandangkan tompok sampah plastik yang besar di lautan dunia.

Tentang Pengarang

Bruce Blumberg, Profesor, Pembangunan & Biologi Sel, University of California, Irvine dan Raquel Chamorro-Garcia, Pakar Associate, University of California, Irvine

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon