Τα οιστρογόνα είναι ισχυρές ορμόνες σημαντικές για τον σχηματισμό και τη λειτουργία του νευρικού, αναπαραγωγικού και καρδιαγγειακού συστήματος. Τα ξενοοιστρογόνα είναι περιβαλλοντικά χημικά προϊόντα – τόσο βιομηχανικοί ρύποι όσο και φυσικές ενώσεις – που μιμούνται τα οιστρογόνα και μπορεί να είναι τοξικά για την ανθρώπινη υγεία. Ένα σημαντικό μοντέλο (πειραματόζωο) για τη μελέτη των ξενοοιστρογόνων – επίσης γνωστά ως οιστρογονικοί περιβαλλοντικοί ενδοκρινικοί διαταράκτες – είναι το ταχέως αναπτυσσόμενο, μήκους 2,5 εκατοστών, ψάρι-ζέβρα που ζει σε θερμά ύδατα των τροπικών.
Ειδικότερα, το ψάρι-ζέβρα είναι ένα καθιερωμένο μοντέλο ανάπτυξης και λειτουργίας του ανθρώπινου καρδιαγγειακού συστήματος. Ο Daniel Gorelick, Ph.D., επίκουρος καθηγητής φαρμακολογίας και τοξικολογίας στο πανεπιστήμιο της Αλαμπάμα (UAB), δημιούργησε μεταλλάξεις στο ψάρι-ζέβρα σε τέσσερις διαφορετικούς υποδοχείς (που βρίσκονται μέσα ή πάνω στην επιφάνεια των κυττάρων) οιστρογόνων ων και έχει χρησιμοποιήσει τις μεταλλάξεις για να βοηθήσει στην εξάλειψη ενός μηχανισμού δράσης οιστρογόνων στην φυσιολογία της καρδιάς. Η ευρύτερη χρήση των μεταλλαγμένων, λέει, μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις στις μελέτες των οιστρογόνων περιβαλλοντικών ενδοκρινικών διαταρακτών.
“Περιβαλλοντικές ενώσεις που μιμούνται τα οιστρογόνα μπορεί να είναι επιβλαβείς επειδή μπορούν να επηρεάσουν τη λειτουργία των γονάδων”, δήλωσε ο Gorelick. “Τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι οι ενώσεις που προκαλούν ενδοκρινικές διαταραχές μπορεί επίσης να επηρεάσουν την καρδιακή λειτουργία.” Μέσα από μια ποικιλία γενετικών και φαρμακολογικών πειραμάτων, ο Gorelick και άλλοι ερευνητές ανακάλυψαν μια νέα λειτουργία για τον υποδοχέα οιστρογόνου συζευγμένο με πρωτεΐνη G ή GPER σε ορισμένα κύτταρα ελέγχου του καρδιακού ρυθμού σε έμβρυα.
Σε αυτό το ρόλο, η GPER φαίνεται να δρα αυτόνομα, χωρίς τη συμμετοχή δύο άλλων υποδοχέων οιστρογόνων που βρίσκονται στα κύτταρα (των υποδοχέων οιστρογόνων –α και –β). Τα πειράματα επί κυττάρων εμβρύων ψαριού-ζέβρα που εκφράζουν την GPER έδειξαν ότι το οιστρογόνο δεν δρα άμεσα στα κύτταρα των καρδιακών μυών. Αντίθετα, φαίνεται να ενεργοποιεί την GPER στα κύτταρα της υπόφυσης του εγκεφάλου με τελικό αποτέλεσμα την παραγωγή της τριϊωδοθυρονίνης (Τ3) από τον θυρεοειδή, η οποία με τη σειρά της αυξάνει τον καρδιακό ρυθμό του εμβρύου, εντός φυσιολογικών επιπέδων. Τα μεταλλαγμένα έμβρυα για την GPER έχουν μειωμένο βασικό καρδιακό ρυθμό.
Αυτή η νέα σχέση μεταξύ σηματοδότησης οιστρογόνων και θυρεοειδικών ορμονών, λέει ο Gorelick, εγείρει τη σημαντική σκέψη ότι διάφορα περιβαλλοντικά οιστρογόνα θα μπορούσαν να αλλάξουν την σηματοδότηση του θυρεοειδούς και έτσι την καρδιακή λειτουργία. «Εικάζουμε ότι, όπως και η οιστραδιόλη, οι περιβαλλοντικοί ενδοκρινικοί διαταρακτές DEHP και PFOS διαμορφώνουν τα επίπεδα Τ3 ενεργοποιώντας την GPER». Το σχετικό άρθρο δημοσιεύτηκε στο PLOS Genetics.