GoodFood – Недавнее исследование, проведенное Гельмгольцем в Мюнхене и Немецким центром исследований диабета, дает новое представление о том, как диета отцов и избыточный вес могут повлиять на здоровье их детей еще до зачатия.
Результаты исследования могут помочь в разработке профилактических мер для мужчин, желающих стать отцами: чем здоровее рацион отца, тем ниже риск развития ожирения или таких заболеваний, как диабет, у его детей в дальнейшей жизни.
Доктор Раффаэле Теперино, руководитель исследовательской группы «Экологическая эпигенетика» в Мюнхенском университете Гельмгольца, вместе со своей исследовательской группой изучил влияние диеты отцов на здоровье детей, в частности, влияние диеты до зачатия. Исследователи сосредоточились на особых небольших молекулах РНК в сперме, известных как фрагменты митохондриальной тРНК (mt-TSRNA, см. справочную информацию). Эти РНК играют ключевую роль в наследовании признаков здоровья, регулируя экспрессию генов.
Для своего исследования ученые использовали данные из когорты LIFE Child, которая включает информацию из более чем 3000 семей. Анализ показал, что масса тела отца влияет на вес детей и их предрасположенность к заболеваниям обмена веществ. Это влияние существует независимо от других факторов, таких как вес матери, генетические особенности родителей или условия окружающей среды.
Чтобы проверить результаты своего анализа, исследовательская группа впоследствии провела эксперименты на мышах. Этих мышей кормили пищей с высоким содержанием жиров, то есть пищей с более высоким содержанием жира, чем в обычном рационе. Это оказало воздействие на репродуктивные органы животных, включая придаток яичка. Придаток яичка — это область мужской репродуктивной системы, где созревают свежесформированные сперматозоиды.
Исследование показывает, что сперматозоиды, подвергшиеся воздействию пищи с высоким содержанием жиров в придатке мыши, приводили к появлению потомства с повышенной склонностью к метаболическим заболеваниям.
Чтобы углубить полученные данные, исследовательская группа провела дополнительные исследования в лаборатории. Они создали эмбрионы с помощью экстракорпорального оплодотворения. Когда команда Теперино использовала сперму мышей, которые питались на диете с высоким содержанием жиров, они обнаружили, что мт-трнк из этих сперматозоидов в ранних эмбрионах значительно влияют на экспрессию генов. Это, в свою очередь, влияет на развитие и здоровье потомства.
«Это исследование подтверждает нашу гипотезу о том, что приобретенные в течение жизни фенотипы, такие как диабет и ожирение, передаются через эпигенетические механизмы из поколения в поколение. В данном случае эпигенетика служит молекулярной связью между окружающей средой и геномом, даже через границы поколений. Это происходит не только по материнской линии, но, как показывают результаты наших исследований, и по отцовской», - объяснил профессор Мартин Грабе де Анджелис.
Митохондрии часто называют энергетическими центрами клетки. У них есть собственная ДНК, независимая от ДНК клеточного ядра. Эта митохондриальная ДНК (мт-ДНК) продуцирует белки в митохондриях через промежуточную мт-РНК и обычно передается по наследству от матери к потомству. Ранее предполагалось, что отцы не имеют отношения к генетическому составу митохондрий своих отпрысков. Однако недавние исследования, подобные этому, показывают, что сперматозоиды переносят фрагменты мт-РНК («мт-ЦРНК») в яйцеклетку во время оплодотворения. Мт-ЦРНК играют важную роль в эпигенетике, регулируя экспрессию генов у раннего эмбриона: они могут косвенно влиять на развитие и здоровье потомства, изменяя активность определенных генов в митохондриях. Таким образом, отцы оказывают важное, хотя и косвенное, влияние на генетический импринтинг митохондрий и, следовательно, на энергетический метаболизм своих детей.
