Det industrielle kemikalie Bisphenol A (BPA) er en ingrediens i snesevis af hverdagsprodukter - baby- og vandflasker, sportsudstyr, medicinsk og dental udstyr, tandfyldningsforseglingsmidler, cd'er og dvd'er, husholdningselektronik, brilleglas, støbegods og beklædning af vandrør. Producenter verden over bruger mindst 3.6 milliarder kg (8 milliarder pund) BPA til fremstilling af polycarbonatplast og epoxyharpikser hvert år.

I løbet af det sidste årti har undersøgelser vist, at BPA er bredt til stede i miljøet og i vores kroppe. BPA kan måles i humant serum, urinnavlestrengsblod, fostervand og placentavæv. Nogle undersøgelser har antydet, at BPA kan påvirke menneskers reproduktive og andre systemer ved opfører sig som menneskelige hormoner. Mange lande, herunder De Forenede Stater, Australien, Canada, New Zealand, Det Forenede Kongerige, Japan og dem i EU har det forbød brugen af ​​BPA i babyflasker og andre polycarbonatgenstande produceret til babyer og småbørn.

Som svar har producenterne introduceret "BPA-fri" produkter fremstillet med erstatningskemikalier. Bisphenol S (BPS) er en af ​​de mest anvendte BPA-erstatninger. Et 2012 analyse af urinprøver taget i USA, Japan, Kina og fem andre asiatiske lande bekræftede, at mennesker i vid udstrækning udsættes for BPS fra at drikke fra containere eller dåser foret med kemikaliet eller forurening gennem vandforsyningen.

BPS er dog muligvis ikke sikrere end BPA. To nylige undersøgelser har vist, at BPS er så hormonelt aktiv som BPA og ligesom BPA det interfererer med det endokrine (hormon) system på måder, der kan give skadelige virkninger, såsom fedme, kræft og neurologiske lidelser. I en papir offentliggjort i sidste måned viste vi, at begge disse hormonforstyrrende kemikalier ændrer normal udvikling af reproduktionssystemet.

Virkninger på reproduktiv udvikling

Da endokrinologer bekymrede sig for offentlig sikkerhed, ønskede vi at vide, om BPS havde lignende effekter som BPA under embryonal udvikling af hjerneceller og gener, der styrer puberteten og fertiliteten senere i livet. Vi valgte at undersøge fosteret, fordi dyr er særligt modtagelige for toksiner på dette stadium.

Som vores emner brugte vi zebrafisk fordi deres embryoner er gennemsigtige, hvilket gør det muligt at se deres celler og organer udvikle sig i realtid. Og zebrafiskgenomet er blevet sekventeret, hvilket giver os mulighed for at studere gener, der er involveret i reproduktion

For at forstå, om BPA og BPS påvirkede den normale udvikling af vores målgener og hjerneceller, undersøgte vi, hvordan eksponering for lave niveauer af hvert kemikalie påvirkede embryonernes overlevelse, udklækningshastighed og udvikling af gonadotropinfrigivende hormon (GnRH) neuroner. Dette er hjernecellerne, der styrer reproduktion. Vi målte også deres niveauer af reproduktionsrelaterede gener under embryonal og tidlig larveudvikling.

Ud over at se efter disse effekter, ønskede vi at forstå den proces, hvorigennem BPA og BPS kunne påvirke udviklingen af ​​embryoner. Undersøgelser har vist, at BPA efterligner østrogenens handlinger, men der er også tegn på, at det interfererer med normal skjoldbruskkirtelhormon signalering. Skjoldbruskkirtelhormoner spiller vigtige roller i reguleringen af ​​føtal hjerneudvikling, så vi ønskede at vide, om BPA og BPS også påvirker den hormonelle vej på en måde, der påvirker reproduktiv udvikling.

Vi ved allerede, at BPA er bredt til stede i miljøet verden over. det er frigivet på to måder: direkte fra fremstilling af affald eller gennem udvaskning fra produkter indeholdende BPA, der er begravet på lossepladser. I øjeblikket kan BPA findes i flodvand i niveauer op til 21 mikrogram pr. Liter. Koncentrationer så lave som 0.1 mikrogram pr. Liter kan skade fisk og andre vandorganismer over tid.

I vores studere, fandt vi, at når zebrafiskembryoner blev udsat for niveauer af BPA, der kan påvises i miljøet under udvikling, klækkede de tidligt og havde øget antal GnRH-neuroner og reproduktionsrelaterede gener udtrykt i deres hjerner og hypofyser. Dette indikerer, at BPA signifikant har påvirket den reproduktive udvikling. Vi fandt også, at lige så lave niveauer af BPS gav lignende effekter.

BPA og BPS ændrer reproduktiv udvikling på måder, som vi endnu ikke fuldt ud forstår. Yderligere arbejde skal udføres for at forstå, hvordan kronisk eksponering for lave niveauer af kemikalier påvirker en organisms udvikling gennem dens liv.

Dernæst undersøgte vi, om BPA og BPS virkede som andre hormoner udover østrogen. Hormoner fungerer som budbringere i kroppen og leverer instruktioner til målceller. Disse målceller har receptorer - områder, der detekterer hormonet og tillader det at binde sig til målcellen og udløse visse reaktioner?

Vi ønskede at sammenligne BPA og BPS med østrogen, skjoldbruskkirtelhormon og aromatase, et enzym, der påvirker seksuel udvikling ved at omdanne testosteron til østrogen. Vi brugte hæmmere til hvert af disse stoffer - kemikalier, der blokerer østrogen- og skjoldbruskkirtelhormonets virkning ved deres receptorer og blokerer den enzymatiske aktivitet af aromatase, så den ikke er funktionel.

Hvis disse hæmmere også kunne forhindre BPA og BPS i deres handlinger i celler, ville det være yderligere bevis for, at BPA og BPS opfører sig som hormoner i kroppen. Da vi kombinerede disse behandlinger med enten BPA eller BPS, blokerede de disse kemikaliers stimulerende handlinger på mange reproduktionsrelaterede gener. Ved at vise, at hæmmere for østrogen, skjoldbruskkirtelhormon og aromatase blokerede BPA og BPS fra at påvirke målceller, viste vi, at BPA og BPS opfører sig som flere forskellige hormoner.

Alt i alt antyder disse data, at både BPA og BPS har potentialet til at påvirke udviklingen af ​​reproduktionssystemet. Og selvom BPA ofte omtales som et kemikalie, der efterligner østrogen, viser vores fund, at både BPA og BPS påvirker et bredere spektrum af cellulære processer.

GnRH-neuroner og reproduktionsrelaterede gener, som vi studerede, styrer i sidste ende udviklingen af ​​testikler og æggestokke, puberteten og fertiliteten. Vores arbejde giver vigtig understøttende dokumentation for, at både BPA og BPS ændrer grundlæggende egenskaber ved det reproduktive system, der udvikler sig, på måder, der senere kan have indflydelse på reproduktiv sundhed. Alt i alt er BPS ikke nødvendigvis et sikrere alternativ til BPA.