Исследование Unicamp выявило в сперме механизм, который увеличивает риск преддиабета у потомства; эффект можно обратить вспять потерей веса до зачатия
В научной литературе уже собраны доказательства того, что ожирение матери и отца может привести к метаболическим изменениям у потомства, которые делают его более склонным к развитию заболеваний. Новое исследование опубликовано в журнале Природные коммуникации раскрыл механизм, посредством которого это «наследство» Он передается эмбриону от отца через сперму.
В экспериментах на мышах авторы наблюдали, что потомство самцов, страдающих ожирением, рождалось с нормальным весом. Но с течением времени он представил картину непереносимости глюкозы и резистентности к инсулину – условия для развития диабета 2 типа – создавая то, что ученые назвали «тихая метаболическая дисфункция».
Хорошая новость в том, что когда родители похудели, «бренды» оставленные в результате ожирения в сперме исчезли, что позже было подтверждено в анализах, проведенных на людях.
Расследование координировал биохимик Ян-Вильгельм Корнфельд, профессор SDU (Университет Южной Дании), и включало участие исследователей из Unicamp (Государственный университет Кампинас) во главе с Марсело Мори.
«Мы следим за развитием потомства (мужчин с ожирением) в течение шести месяцев, и мы заметили, что, хотя у животных не наблюдалось изменений в весе, их метаболизм был нарушен, как если бы они страдали ожирением».— рассказывает Корнфельд Агентство ФАПЕСП.
По словам исследователя, щенки мужского пола пострадали сильнее, чем самки, возможно, потому, что они более подвержены проблемам с обменом веществ. «В случае с женщинами мы также заметили тенденцию (к метаболической дисфункции)но оно было не столь выражено, как у мужчин. Это как у людей: женщины метаболически более устойчивы».
Химические посланники
В ходе испытаний исследователи заметили, что животные, которые страдают ожирением в результате диеты с высоким содержанием жиров, начали проявлять тип микроРНК, известный как let-7 (в частности, варианты let-7d и let-7e), в жировой ткани. МикроРНК – это небольшие молекулы РНК, которые функционируют как «модулятор» генов, то есть они регулируют количество белков, вырабатываемых клетками.
Избыток let-7 также наблюдался в сперме мужчин с ожирением, и эти молекулы переносились в зиготу во время оплодотворения. Внутри эмбриона избыток let-7 ингибировал выработку фермента под названием DICER, который необходим для созревания ряда других микроРНК, которые необходимы для регуляции многих генов.
При ингибировании DICER клетки эмбриона растут с нарушением функционирования митохондрий — органелл, вырабатывающих клеточную энергию. Эта митохондриальная дисфункция перепрограммирует то, как жировая ткань потомства обрабатывает энергию, и может привести к непереносимости глюкозы, наблюдаемой во взрослом возрасте.
«Нам еще предстоит выяснить, как эти микроРНК (let-7) также увеличиваются в сперматозоидах и откуда они берутся. Вполне возможно, что происходит переход из жировой ткани в репродуктивные клетки, как показывают убедительные данные, но это все еще открытый вопрос.», — говорит Мори.
Исследователи из Unicamp изучают, как снижение экспрессии фермента DICER в жировой ткани ускоряет дегенеративные процессы, которые приводят к хроническим заболеваниям, таким как диабет.
«Мы считаем, что потеря этого фермента может стать триггером метаболических дисфункций. С другой стороны, в предыдущих исследованиях мы наблюдали, что вмешательства, способствующие здоровью и долголетию, такие как физическая активность, вызывают увеличение экспрессии DICER».— говорит Мори.
Дополнительные эксперименты
Чтобы доказать, что увеличение экспрессии let-7 у отца было достаточным, чтобы вызвать метаболические изменения у потомства, исследователи ввели молекулу в зиготы здоровых, худых животных. Результаты подтверждают, что только введение этой микроРНК способно вызвать у потомства все метаболические нарушения, наблюдавшиеся ранее в эксперименте с животными, страдающими ожирением.
А чтобы выяснить, обратимо ли это явление, мышей-самцов с ожирением поместили на стандартную диету. Примерно через девять недель (время, необходимое для нормализации веса) избыток микроРНК let-7 исчез как в жировой ткани, так и в сперме. При скрещивании этих истощенных самцов исследователи заметили, что новое потомство рождалось таким же здоровым, как и животные контрольной группы, которые никогда не набирали вес.
Чтобы проверить результаты на людях, были обследованы 15 мужчин, которые жили с тяжелым ожирением (средний ИМТ около 40) и готовились к лечению бесплодия. Первоначальные анализы показали избыток let-7 как в жировой ткани, так и в сперме. После шестимесячного изменения образа жизни и диетического перевоспитания уровни микроРНК значительно снизились.
«Результаты показывают, что чем больше человек теряет вес, тем ниже уровень Let-7 в сперме».— говорит Мори.
По словам Корнфельда, существует множество доказательств – и это исследование является одним из них – того, что мужское здоровье отражается на сперме. «Все указывает на то, что менее выгодно иметь детей, когда вы находитесь в стрессе или у вас инфекция. Когда вы едите слишком много или слишком мало калорий или когда сталкиваетесь с какими-либо другими проблемами со здоровьем. Дети, зачатые в дисбалансном состоянии, как правило, менее здоровы».
С информацией из Агентство Фапесп.
