IMPACT OF CONTAMINANTS OF EMERGING CONCERN ON REPRODUCTION AND METABOLISM: FOCUS ON TOXICITY AND MITIGATION

The ability of the probiotic formulation SLAB51 to mitigate the reproductive toxicity of BPA was demonstrated in zebrafish adults. SLAB51 positively interacted with zebrafish spermatogenesis, increasing both spermatogonia and spermatozoa percentage and mitigating BPA toxicity. In females, probiotic mitigation was evident at transcriptional level, resulting complete in class III follicles and partial in class IV one. The ability of SLAB51 to mitigate BPA-induced toxicity along the gut microbiota-liver-brain axis was here demonstrated through a multidisciplinary approach. BPA increased the colonization of pathogenic bacteria and altered gut architecture in both sexes. On the contrary, probiotic co-administration positively reshape the intestine microbiota and mitigated BPA-induced gut alteration. The mitigation ability of SLAB51 against the alteration of organoids diameter and area induced by BPA was also demonstrated by a 3D human intestinal model. At brain and liver levels, BPA increased the histological alterations and apoptosis. Noteworthy, SLAB51 co-administration completely mitigated these effects in female and led to a partial mitigation in male. As for DINP, the metabolomic analysis conducted on liver evidenced a sex specific effect. Purine metabolism resulted affected in female and pyrimidine metabolism in male. SLAB51 mitigated DiNP metabolic toxicity completely in female and partially in male. The results reported herein demonstrated that GLY exposure triggered hepatic metabolic toxicity in female and leaving male almost unaffected. At gonadal level, a severe impact of testis architecture was observed at low concentrations and germ cell apoptosis and breeding capacity impairment at high concentration. Epigenotoxic effects were also evidenced by the lowest GLY concentration, on H3 and H4 histone acetylation. These results stress the need of more strict legislations regarding the production and application of GLY and GLY based herbicides (GBHs).

La capacità della formulazione probiotica SLAB51 di mitigare la tossicità riproduttiva del BPA è stata dimostrata negli adulti di zebrafish. SLAB51 ha interagito positivamente con la spermatogenesi di zebrafish aumentando sia la percentuale di spermatogoni che quella di spermatozoi e mitigando la tossicità del BPA. Nelle femmine, la mitigazione probiotica era evidente a livello trascrizionale, risultando completa nei follicoli di classe III e parziale in quelli di classe IV. La capacità di SLAB51 di mitigare la tossicità indotta dal BPA lungo l'asse microbiota intestino-fegato-cervello è stata qui dimostrata attraverso un approccio multidisciplinare. Il BPA ha aumentato la colonizzazione di batteri patogeni e alterato l'architettura intestinale in entrambi i sessi. Al contrario, la co-amministrazione probiotica ha positivamente ridisegnato il microbiota intestinale e mitigato l'alterazione intestinale indotta dal BPA. SLAB51 mitiga l'alterazione morfologica degli organoidi indotta dal BPA. A livello cerebrale e epatico, il BPA ha aumentato le alterazioni istologiche e l'apoptosi e SLAB51 ha completamente mitigato questi effetti nelle femmine parzialmente nei maschi. Per quanto riguarda il DINP, a livello epatico il metabolismo delle purine è risultato compromesso nelle femmine e quello delle pirimidine nei maschi. SLAB51 ha mitigato completamente la tossicità metabolica del DiNP nelle femmine e parzialmente nei maschi. L’esposizione al GLY causa tossicità metabolica epatica nelle femmine. A livello gonadico, è stata osservato un una alterazione della struttura dei testicoli a basse concentrazioni e apoptosi delle cellule germinali e compromissione della capacità riproduttiva a concentrazioni elevate. Gli effetti epigenotossici sono stati evidenziati anche dalla concentrazione più bassa di GLY, sull'acetilazione delle istone H3 e H4. Questi risultati sottolineano la necessità di legislazioni più rigorose riguardo alla produzione e all'applicazione di GLY.