Експериментальні дані вказують на те, що фактори навколишнього середовища, що впливають на батьків, відіграють певну роль у перепрограмуванні здоров’я своїх дітей протягом усього життя
Експериментальні дані вказують на те, що фактори навколишнього середовища, що впливають на батьків, відіграють певну роль у перепрограмуванні здоров’я своїх дітей протягом усього життя
Коли батьки харчуються з низьким вмістом білка або з високим вмістом жиру, вони можуть спричинити порушення обміну речовин у своїх дорослих дітей. Зараз міжнародна група, очолювана дослідниками з кластеру піонерських досліджень RIKEN (CPR), визначила ключовий елемент і молекулярні події, пов’язані з цим явищем, у мишей, як це опубліковано в журналі „Molecular Cell”.
Витоки здоров’я та хвороб у розвитку - це школа думок, яка фокусується на тому, як такі фактори, як пренатальний стан, такі як стрес та дієта, впливають на розвиток хвороби, коли діти досягають дорослого віку.
Експериментальні дані вказують на те, що фактори навколишнього середовища, що впливають на батьків, відіграють певну роль у перепрограмуванні здоров’я їхніх дітей протягом усього життя. Зокрема, відомо, що дієти батьків з низьким вмістом білка пов’язані з порушеннями обміну речовин у їхніх дітей, наприклад, діабетом.
Вважається, що це явище регулюється епігенетикою - спадковими змінами, при яких гени вмикаються і вимикаються, фактично не змінюючи ДНК людини. Однак до цього часу деталі цього процесу були невідомі.
У своєму дослідженні команда, яку очолювали Кейсуке Йошида та Шунсуке Ішіі з RIKEN CPR, розглянула це питання на моделі миші та виявила, що білок під назвою ATF7 є важливим для ефекту між поколіннями. Це фактор транскрипції, що означає, що він регулює, коли гени вмикаються та вимикаються.
Дослідники годували мишей чоловічої та жіночої статі звичайними дієтами або дієтами з низьким вмістом білка, а потім дозволяли їм спаровуватися. Вони порівняли експресію генів, які гени були ввімкнені, у дорослих нащадків мишей-самців, які дотримувались двох різних дієт, і виявили, що експресія відрізняється для сотень генів у печінці, багато з яких беруть участь у метаболізмі холестерину.
Однак, коли вони використовували генетично модифікованих самців мишей, у яких не було однієї копії гена ATF7, експресія генів у потомства не відрізнялася від експресії у нащадків, батьки яких харчувались нормально.
Цей результат означає, що раціон миші-самця може вплинути на здоров'я майбутнього потомства. Оскільки миші-самці не можуть впливати на потомство вагітних самок, дослідники дійшли висновку, що найбільш вірогідним сценарієм було те, що епігенетичні зміни відбулися в спермі самця до зачаття, і що ATF7 відіграє вирішальну роль у цьому процесі.
Виходячи з цієї логіки, команда шукала і знаходила гени в клітинах сперми, які контролюються ATF7, в тому числі для метаболізму жирів у печінці та вироблення холестерину. Експерименти показали, що коли майбутні батьки їли дієти з низьким вмістом білка, ATF7 був випущений і більше не прикріплювався до цих генів.
Це, в свою чергу, зменшило конкретну модифікацію білків гістонів, з чистим ефектом того, що ці гени сперматозоїдів були включені, а не нормальний стан вимкненого.
"Найдивовижнішим і захоплюючим відкриттям було те, що епігенетичні зміни, спричинені батьківською дієтою з низьким вмістом білка, зберігаються у зрілих сперматозоїдах під час сперматогенезу і передаються наступному поколінню", - говорить Ішіі.
За допомогою моделі миші це дослідження допомагає пояснити молекулярні деталі, які лежать в основі теорії витоків здоров’я та захворювань, а також типи харчових умов, які можуть призвести до захворювань, пов’язаних із способом життя у дітей. Діти, такі як діабет.
Крім того, тепер має бути можливо передбачити метаболічні зміни в наступному поколінні шляхом вимірювання епігенетичних змін у виявлених генах батьківських сперматозоїдів.
"Ми сподіваємось, що люди, особливо ті, хто погано харчується за своїм вибором, приділяють більше уваги своєму харчуванню, плануючи наступне покоління", - пояснює він. Наші результати вказують на те, що дієти з більшим вмістом білка та меншою кількістю жиру корисніші не тільки для організму кожного, але й для сперми та здоров’я потенційних дітей «.