Isa soolestiku mikrobiota mõjutab järgmist põlvkonda

Roomas asuvas Euroopa molekulaarbioloogia laboris (EMBL) töötava Hacketti töörühma juhitud uuringus leiti, et isaste hiirte soolestiku mikrobioomi rikkumine suurendab nende tulevaste järglaste haiguste riski.

Soolestiku mikrobioom on mikroobikooslus, mis asustab seedetrakti. See vastutab ensüümide, metaboliitide ja muude molekulide tootmise eest, mis on olulised peremeesorganismi ainevahetuse ja keskkonnale reageerimise jaoks.

Järelikult on tasakaalustatud soolestiku mikrobioom imetajate tervise jaoks oluline, aidates reguleerida immuun- ja endokriinsüsteemi. See omakorda mõjutab kudede füsioloogiat kogu kehas. Siiski oli vähe teada soolestiku mikrobioomi mõjust peremeesorganismi reproduktiivfunktsioonile ja sellest, kas muutunud isa mikrobioom võib mõjutada tema järglaste tervist.

Hacketti rühm EMBL-is Roomas koos Borki ja Zimmermanni rühmadega Heidelbergi EMBL-is otsustasid sellele küsimusele vastata. Nende uuringu tulemused, avaldatud ajakirjas Nature, näitasid, et isaste hiirte soolestiku mikrobioomi häirimine suurendab tõenäosust, et nende järglased sünnivad väikese sünnikaaluga ja suurenenud enneaegse surma risk..

Teabe edastamine järgmisele põlvkonnale

Selleks, et uurida soolestiku mikrobioomi mõju isaste paljunemisele ja nende järglastele, muutsid teadlased isaste hiirte soolestikus olevate mikroobide koostist, ravides neid tavaliste antibiootikumidega, mis ei satu vereringesse. See põhjustab seisundit, mida nimetatakse düsbioosiks, mille puhul soolestiku mikroobide ökosüsteem muutub tasakaalust välja.

Teadlased analüüsisid seejärel muutusi oluliste munandite metaboliitide koostises. Nad leidsid, et isaste hiirte düsbioos mõjutas munandite füsioloogiat, samuti metaboliitide koostist ja hormonaalset signaaliülekannet. Vähemalt osa sellest mõjust oli tingitud muutustest võtmehormooni leptiini tasemetes veres ja indutseeritud düsbioosiga meeste munandites.

Need tähelepanekud viitavad sellele, et imetajatel eksisteerib soolestiku idutee telg, mis on oluline lüli soolestiku, selle mikrobiota ja idutee vahel.

Selle "soolestiku-idutee telje" tähtsuse mõistmiseks pärilike tunnuste jaoks ristasid teadlased kas ravimata või düsbiootilised isasloomad ravimata emasloomadega. Düsbiootilistest isadest pärit hiirtel oli oluliselt väiksem sünnikaal ja suurenenud suremus pärast sündi. Sarnaselt mõjusid järglastele erinevad antibiootikumide kombinatsioonid, aga ka ravi düsbioosi põhjustavate lahtistitega (mis samuti häirivad mikrobiootat).

Oluline on märkida, et see mõju on pöörduv. Pärast antibiootikumide kasutamise lõpetamist isade mikrobioom taastub. Kui mikrobioomi taastatud hiiri paaritati ravimata emasloomadega, sündisid nende järglased normaalkaalus ja arenesid normaalselt.

"Me täheldasime, et põlvkondadevahelised mõjud kaovad, kui normaalne mikrobioom on taastunud. See tähendab, et mis tahes muutusi soolestiku mikrobioomis, mis võib põhjustada põlvkondadevahelisi mõjusid, saab lapseootel isadel ära hoida," ütles EMBL Heidelbergi direktor Peer Bork, kes osales uuringus. Uuringus.

"Järgmine samm on üksikasjalikult mõista, kuidas erinevad keskkonnategurid, nagu ravimid, sealhulgas antibiootikumid, võivad mõjutada isapoolseid iduliike ja seega ka embrüo arengut."

Aile Denboba, väljaande esimene autor ja Hacketti rühma endine järeldoktor, nüüd Saksamaal Freiburgis asuva Max Plancki Immunoloogia ja Epigeneetika Instituudi rühmajuht, lisas: "Uuring tekkis soovist mõista mõju. Isade keskkonnamõju, vaadeldes soolestiku mikrobioomi kui peremees-keskkonna interaktsioonide lüli, luues piisava põhjuse mudeli põlvkondadevaheliste terviseriskide hindamiseks keerulistes ökoloogilistes süsteemides."

Isade mõju haigestumisriskile raseduse ajal

Oma töös leidsid Hackett ja tema kolleegid ka, et platsenta defektid, sealhulgas halb vaskularisatsioon ja aeglane kasv, olid sagedamini esinevad düsbiootiliste meeste raseduste puhul. Defektsed platsentad näitasid inimestel levinud raseduse tüsistusi, mida nimetatakse preeklampsiaks, mis põhjustab järglaste kehva kasvu ja on hilisemas elus paljude haiguste riskitegur.

"Meie uuringud näitavad, et imetajatel on sidekanal soolestiku mikrobioomi ja reproduktiivsüsteemi vahel. Lisaks suurendavad keskkonnategurid, mis häirivad neid signaale tulevastel isadel, järglaste kahjuliku tervise riski, muutes platsenta arengut," ütles Jamie. Hackett, uurimisprojekti koordinaator ja EMBL Rooma rühma juht

"See tähendab, et hiirtel võib isakeskkond vahetult enne viljastumist mõjutada järglaste tunnuseid, mis ei sõltu geneetilisest pärandist."

"Samas oleme avastanud, et seda mõju täheldatakse ainult ühel põlvkonnal ja pean rõhutama, et tuleb teha rohkem uuringuid, et uurida, kui laialt levinud on need mõjud ja kas need on inimestele olulised. Kaasasündinud erinevused, mida tuleb arvestada hiireuuringute inimestele tõlkimisel."

Hackett jätkas: "Kuid arvestades lääne kultuuris levinud toitumis- ja antibiootikumipraktikate laialdast kasutamist, mis teadaolevalt häirivad soolestiku mikrobioomi, on oluline uurida lähemalt isade põlvkondadevahelisi mõjusid ja seda, kuidas need võivad mõjutada raseduse tulemusi. Ja haigusrisk elanikkonnas. "