السموم البيئية قد تسبب ضعفاً في خصوبة الرجال

عدد الحيوانات المنويّة النشطة تراجع بنسبة 10% في السنوات الماضية

تدهور أعداد الحيوانات المنوية للرجال ظاهرة عالمية
تدهور أعداد الحيوانات المنوية للرجال ظاهرة عالمية
TT

السموم البيئية قد تسبب ضعفاً في خصوبة الرجال

تدهور أعداد الحيوانات المنوية للرجال ظاهرة عالمية
تدهور أعداد الحيوانات المنوية للرجال ظاهرة عالمية

يعاني كلّ واحد من ثمانية أزواجٍ في الولايات المتّحدة من مشاكل في الخصوبة. ولسوء الحظّ، يعجز الأطبّاء المتخصصون بطبّ الإنجاب، مثلي أنا، عن تحديد سبب العقم عند الرجال في 30 إلى 50 في المائة من الحالات، والأسوأ هو قول عبارتي: «لا أعرف» أو «لا يسعني فعل شيء لمساعدتكم»، للزوجين. وبعد تلقّيهم هذه الأخبار، يسألني زوجٌ بعد آخر أسئلة تتمحور حول موضوعٍ واحد: «ماذا عن عمله، وماذا عن هاتفه الخلوي، و«لابتوباته» المصنوعة من البلاستيك؟ هل تظنّ أنّ لها دوراً في هذه المشكلة؟». والسؤال الذي يطرحه مرضاي مهمّ جداً في صحّة الذكور الإنجابية: هل تساهم السميّة البيئية في إضعاف الخصوبة أو العقم؟
ويحدد الخبراء العقم بأنه عدم قدرة زوجين على الإنجاب لسنة كاملة رغم المحاولات المستمرّة. وعندما يكون الوضع كذلك، يلجأ الأطبّاء إلى تقييم صحّة الشريكين لتحديد السبب.
> عوامل متنوعة. يعدّ السائل المنوي لدى الرجال الركن الأساسي في فحص الخصوبة وتوجد وسائل عدّة لتقييم الحيوانات المنوية، منها فحص عددها (العدد الإجمالي للحيوانات المنوية التي ينتجها الرجل) وتركيزها (عدد الحيوانات المنويّة في مليمتر السائل المنوي) الشائعين في هذه الحالات رغم أنّهما لا يعتبران مؤشراً أكيداً على الخصوبة. أمّا الإجراء الأكثر دقّة فيركّز على فحص عدد الحيوانات المنويّة النشطة وتحديد عدد الحيوانات القادرة على السباحة والحركة. تتأثّر الخصوبة بعوامل متنوّعة منها السمنة والاضطرابات الهرمونية والأمراض الجينيّة، وفي بعض الحالات، توجد حلولٍ لمشكلات الخصوبة لدى الرجال.
> تراجع الحيوانات المنوية النشطة. ولكن منذ بداية التسعينات، لاحظ الباحثون اتجاهاً مثيراً للقلق هو أنّ الخصوبة لدى الذكور تشهد تراجعاً منذ عقود رغم السيطرة على بعض الأسباب المؤدّية لها.
وقد رصدت دراسة نُشرت عام 1992. تراجعاً بنسبة 50 في المائة في عدد الحيوانات المنوية لدى الرجال على مدار 60 عاماً، وأكّدت دراسات عديدة أجريت خلال سنوات متتالية على هذه النتيجة، ومن بينها ورقة بحثية نشرت عام 2017 أظهرت تراجعاً بنسبة 50 إلى 60 في المائة في تركيز الحيوانات المنويّة لدى الرجال في جميع أنحاء العالم بين عامي 1973 و2011.
دققت هذه الدراسات، على أهمّيتها، في تركيز الحيوانات المنوية أو عددها الإجمالي فقط. ولكن في دراسة أخرى أجريت عام 2019. قرّر العلماء التركيز على العامل الأهمّ وهو عدد الحيوانات المنوية النشطة، ووجدوا أنّ شريحة الرجال الذين يتمتّعون بعدد إجمالي طبيعي للحيوانات المنويّة النشطة قد تراجع بنسبة 10 في المائة عن السنوات الستّ عشرة الماضية. أجمعت هذه الدراسات على نتيجة علميّة واحدة هي أنّ الرجال ينتجون اليوم حيوانات منويّة أقلّ من الماضي، تكون بصحّة أقلّ جودة. ولكن السؤال الأهمّ هو: ما السبب خلف هذا التراجع في الخصوبة؟ توصّل العلماء منذ سنوات، في النماذج الحيوانية على الأقلّ، إلى أنّ التعرّض لعوامل سميّة بيئية من شأنه أن يزعزع الاستقرار الهرموني ويعبث بالخصوبة. لا يستطيع الباحثون تعريض المرضى من البشر للمركّبات المضرّة عمداً وقياس النتائج، ولكن يمكنهم محاولة تقييم الروابط. مع نشوء اتجاه التراجع في الخصوبة الذكورية، بدأتُ، وباحثون آخرون، بدراسة المواد الكيميائية الموجودة في البيئة للعثور على إجابات. لا تسمح هذه المقاربة بتحديد المواد الكيميائية المسؤولة عن التراجع في الخصوبة عند الرجال، ولكنّها تساعد في زيادة الأدلّة.
> اختلال التوازن الهرموني. يركّز قسمٌ كبيرٌ من هذا البحث على معطّلات الغدد الصمّاء، وهي عبارة عن جزيئات تقلّد هرمونات الجسم وتعبث بالتوازن الهرموني المطلوب للإنجاب. تتضمّن هذه المواد الفثالات phthalates، أو ما يُعرف بالملدنات plasticizers (المواد المضافة التي تمنح المركبات بنية مرنة أي بلاستيكية)، إضافة إلى المبيدات الحشرية والمعادن الثقيلة والغازات السامّة وغيرها من المواد الصناعية. تدخل الملدنات في صناعة معظم المواد البلاستيكية كقناني الماء وحاويات الطعام، ويرتبط التعرّض لها بتأثيرات سلبيّة على صحّة هورمون التستوستيرون والسائل المنويّ.
بدورها، تتسرّب المبيدات الحشريّة إلى الأطعمة، وبعضها، لا سيّما تلك المصنوعة من مركّبات صناعيّة عضوية تحتوي على الفسفور، معروفة بتأثيراتها السلبيّة على الخصوبة.
> التلوث والموجات الراديوية. يحيط تلوّث الهواء بالمدن ويعرّض السكّان لمواد جزيئية كثنائي أكسيد الكبريت وأكسيد النيتروجين وغيرها من المركّبات التي تساهم على الأرجح في تراجع نوعية الحيوانات المنوية. علاوة على ذلك، ربط العلماء الأشعّة المنبعثة من اللابتوبات والهواتف الخلويّة والموديمات بتراجع أعداد الحيوانات المنويّة واضطراب حركتها وتغيّر شكلها الطبيعي. تتضرّر صحّة الحيوانات المنويّة أيضاً عند التعرّض للمعادن الثقيلة كالكادميوم والرصاص والزرنيخ الموجودة في الطعام والمياه والمستحضرات التجميلية.
تملك المركّبات المسببة لاضطرابات الغدد الصمّاء ومشاكل الخصوبة التي تسببها تأثيراً ثقيلاً على صحّة الإنسان الجسديّة والنفسية، فضلاً عن أنّ تكلفة علاجها باهظة جداً.
> آلاف المواد الكيميائية. المواد الكيميائية التي تستخدم اليوم كثيرة جداً، ولهذا السبب تصعب مراقبتها. يحتوي سجلّ البرنامج الوطني لعلم السموم على أكثر من 80 ألف مادّة كيميائية. عندما تأسّس البرنامج عام 1978، دخل 60 ألف من هذه المواد بمعلومات قليلة، وتدخل إليه نحو 2000 مادّة جديدة كلّ سنة. يعتقد معظم العلماء أنّ اختبارات السلامة ليست صارمة بالدرجة الكافية وأنّ تطوير وتقديم مواد كيميائية جديدة يتحدّى قدرة المنظّمات على اختبار المخاطر الطويلة الأمد على الصحّة البشرية. تعتمد القوانين التنظيمية للبرنامج الوطني الأميركي لعلم السموم حالياً مبدأ «بريء حتّى تثبت إدانته»، وهي أقلّ شموليّة وصرامة من قوانين مشابهة في أوروبا. وحدّدت منظّمة الصحة العالميّة 800 مركّب مسؤول عن الاضطرابات الهرمونية، ولكنّها تشكّل جزءاً بسيط جداً من المواد التي تمّ اختبارها.
يقول المجلس الأميركي للكيمياء على موقعه الإلكتروني إنّ الصناعيين «يملكون الثقة التنظيمية التي يحتاجونها للتجديد والتنمية وخلق فرص العمل والفوز بمكانة هامّة في السوق العالمية، وخدمة الصحة العامّة والبيئة عبر تقديم الحماية المبنيّة على رصد ومكافحة المخاطر في وقتٍ واحد».
ولكنّ الحقيقة هي أنّ النظام التنظيمي الحالي في الولايات المتّحدة يسمح باستخدام المواد الكيميائية بعد عبور الحدّ الأدنى من الاختبارات، ويسحبها من الأسواق فقط عند إثبات ضررها...
اعتبر الدكتور نيلز شاكبايك، الباحث الرئيسي في واحد من أولى الدراسات التي ركّزت على تراجع عدد الحيوانات المنوية، أنّ تراجع الخصوبة لدى الرجال يشكّل «إنذاراً لنا جميعاً». بالنسبة لي، كانت حالات مرضاي هي الإنذار الذي نبّهني إلى أنّ الوعي العام المتزايد والدعم مهمّان لحماية الصحة الإنجابية العالمية اليوم وفي المستقبل. أنا لستُ عالماً متخصصاً بالسموم ولا يمكنني أن أحدّد سبب مشاكل الخصوبة والعقم التي أراها، ولكن كطبيب، أشعر بالقلق الشديد من فكرة أنّ عبء الإثبات يقع على الجسم البشري والأشخاص الذين يصبحون مرضاي.

* أستاذ مساعد متخصّص في طبّ الجهاز البولي في جامعة فيرجينيا، «فاست كومباني»،
- خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

«محاصيل ذكية مناخياً»... استراتيجية علمية لتحقيق أعلى إنتاجية

الدكتور كاو شو وفريقه يفحصون ثمار الطماطم التي خضعت للتعديل الجيني ضمن الإستراتيجية الجديدة (الأكاديمية الصينية للعلوم)
الدكتور كاو شو وفريقه يفحصون ثمار الطماطم التي خضعت للتعديل الجيني ضمن الإستراتيجية الجديدة (الأكاديمية الصينية للعلوم)
TT

«محاصيل ذكية مناخياً»... استراتيجية علمية لتحقيق أعلى إنتاجية

الدكتور كاو شو وفريقه يفحصون ثمار الطماطم التي خضعت للتعديل الجيني ضمن الإستراتيجية الجديدة (الأكاديمية الصينية للعلوم)
الدكتور كاو شو وفريقه يفحصون ثمار الطماطم التي خضعت للتعديل الجيني ضمن الإستراتيجية الجديدة (الأكاديمية الصينية للعلوم)

بحلول عام 2050، من المتوقع أن يرتفع عدد سكان العالم إلى 10 مليارات نسمة، ما يتطلب زيادة في إنتاجية المحاصيل الزراعية بنسبة 60 في المائة، لتلبية احتياجات الغذاء. ومع ذلك، فإن الإنتاج الحالي لا يكفي، ومن المتوقع أن يتفاقم هذا العجز بسبب الضغوط الناتجة عن تغير المناخ.

على سبيل المثال، يؤدي ارتفاع درجات الحرارة بمقدار درجتين مئويتين خلال موسم النمو إلى انخفاض في الإنتاجية يصل إلى 13 في المائة. لذا، يركز العلماء حالياً على تطوير محاصيل «ذكية مناخياً» قادرة على تحقيق إنتاجية أعلى في الظروف الطبيعية، مع الحفاظ على إنتاجية مستقرة تحت ضغوط الحرارة.

وفي خطوة نحو تحسين إنتاج المحاصيل في ظل الظروف المناخية المتغيرة، عمل علماء في الصين على تحسين أدوات التعديل الجيني لتطوير استراتيجية جديدة تعزز خصائص نمو وتطور النباتات.

وطوَّر فريق من معهد علم الوراثة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم استراتيجية تعتمد على تعديل جين، يلعب دوراً حاسماً في تنظيم آلية طبيعية في النباتات، تؤثر بشكل كبير على إنتاجية النبات وحلاوة الثمار وجودة الحبوب. ونُشرت نتائج الدراسة في عدد 15 ديسمبر (كانون الأول) الماضي من دورية «Cell».

«المصدَر والمستقبِل»

تحتاج النباتات إلى المياه والعناصر الغذائية والضوء لتنمو؛ حيث يعتمد كل جزء منها على هذه المكونات الأساسية. فالجذور تتطلب طاقة من عملية التمثيل الضوئي لامتصاص المياه والعناصر الغذائية من التربة، بينما تحتاج الأوراق للمياه والعناصر الغذائية التي تمتصها الجذور لتقوم بعملية التمثيل الضوئي، وتصنيع الغلوكوز الذي يعد المصدر الأساسي للطاقة في النبات.

وتُمتص هذه الموارد وتُنتَج في أماكن مختلفة داخل النبات، ما يتطلب نظاماً معقداً لنقلها بين الأماكن التي تُنتج أو تُستخدم فيها.

ويستخدم العلماء مصطلحَي «المصدَر» (Source) و«المستقبِل» (Sink) لوصف هذه العمليات؛ حيث يكون «المصدر» هو المكان الذي يتم فيه امتصاص أو إنتاج الموارد اللازمة لنمو النباتات، بينما «المستقبِل» هو المكان الذي تُستخدم فيه هذه الموارد. ويحدد التوازن في هذه العملية قدرة النباتات على النمو والإثمار.

ومع تغير المناخ وارتفاع درجات الحرارة، تتعرض هذه العمليات الحيوية للخطر، ما يؤدي لتدهور إنتاجية وجودة المحاصيل.

يقول الدكتور كاو شو، الباحث الرئيسي للدراسة في المركز الوطني لبحوث جينات النبات، في معهد علم الوراثة التابع للأكاديمية الصينية للعلوم، إن علاقة «المصدَر والمستقبِل» هي نظرية كلاسيكية عمرها قرن من الزمان؛ لكنها ما زالت تحظى باهتمام مستمر في مجال علم الأحياء النباتية، وتعد مجالاً بحثياً مهماً وصعباً.

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن هذه النظرية تركز على إنتاج وتوزيع المركبات الكربونية -مثل السكروز- التي تلعب دوراً محورياً في حياة النباتات، من أعضاء المصدر (كالأوراق) إلى المستقبِل (مثل الجذور والثمار والبذور) التي تخزن أو تستهلك هذه المركبات لتوفير الغذاء والمواد الأساسية للإنسان. وأشار إلى أن تحسين العلاقة بين «المصدَر والمستقبِل» يمكن أن يسهم في زيادة الإنتاجية بنسبة تتراوح بين 40 و60 في المائة.

تعديل جيني

تستند الاستراتيجية الجديدة على تحسين استجابة النباتات للحرارة، من خلال التحكم في توزيع الكربون على الأجزاء المستقبلة للطاقة في النباتات.

وركز الباحثون في دراستهم على جين يُعرف باسم «CWIN»، المسؤول عن تنظيم العلاقة بين «المصدَر» و«المستقبِل» في النبات. وعند تعرض النبات للإجهاد الحراري، ينخفض نشاط هذا الجين، ما يؤدي إلى فقدان التوازن بين «المصدر» و«المستقبل»، ويقلل توزيع الكربون على الثمار، ما يؤثر سلباً على نمو وجودة وإنتاجية المحاصيل.

ولحل هذه المشكلة، أجرى الفريق تعديلاً للجين، عن طريق إدخال تسلسل جيني خاص يتفاعل مع درجات الحرارة المرتفعة، في أصناف الأرز والطماطم، باستخدام تقنيات التحرير الجيني المتطورة.

وأوضح شو أن هذا التعديل يساعد على تنشيط التعبير عن الجين عند التعرض للحرارة العالية، ما يضمن استقرار تدفق الكربون إلى الثمار، ويعزز الإنتاجية. كما يعزز التعديل توزيع الكربون على الثمار في الظروف الطبيعية، ما يؤدي إلى زيادة الإنتاجية.

وأظهرت الاختبارات المتعددة على الطماطم أن هذه الاستراتيجية زادت المحصول بنسبة تصل إلى 47 في المائة في الظروف العادية، وبنسبة 33 في المائة تحت الإجهاد الحراري. كما حسَّنت جودة الثمار من حيث توحيد الحجم ونسبة الحلاوة.

وطبَّق فريق البحث الأسلوب نفسه على الأرز، ما أدى إلى زيادة الإنتاجية بنسبة 13 في المائة في الظروف العادية، و25 في المائة تحت الإجهاد الحراري، ما ساهم بشكل كبير في تعويض خسائر الإنتاج الناتجة عن الحرارة العالية.

وفق شو، فإن الاستراتيجية الجديدة تعتمد على مجموعة شاملة من تقنيات التحرير الجيني لتحسين المحاصيل وتقييم الإنتاجية، ما يمهد الطريق لتطوير محاصيل ذكية مناخياً تحقق إنتاجية عالية في الظروف الطبيعية، وتقلل من خسائر الإنتاج تحت ظروف الإجهاد المختلفة. وطُبقت هذه الاستراتيجية أيضاً على محاصيل مثل فول الصويا والقمح والذرة.