Az apa bélmikrobiótája befolyásolja a következő generációt

A tanulmány, amelyet a római European Molecular Biology Laboratory (EMBL) Hackett csoportja vezetett, megállapította, hogy a hím egerek bélmikrobióma megzavarása növeli a jövőbeni utódaik megbetegedésének kockázatát.

A bél mikrobióma az a mikrobaközösség, amely a gyomor-bél traktusban él. Felelős enzimek, metabolitok és más molekulák termeléséért, amelyek fontosak a gazdaszervezet anyagcseréjében és a környezetre adott válaszaiban.

Következésképpen a kiegyensúlyozott bélmikrobióma fontos az emlősök egészsége szempontjából, és segít az immun- és endokrin rendszer szabályozásában. Ez viszont hatással van a szövetek fiziológiájára az egész testben. Azonban keveset tudtak arról, hogy a bélmikrobióm milyen hatással van a gazdaszervezet szaporodási funkciójára, és arról, hogy a megváltozott apai mikrobiom hatással lehet-e utódai egészségére.

Hackett csoportja a római EMBL-ben, valamint Bork és Zimmermann csoportja a heidelbergi EMBL-ben úgy döntött, hogy válaszol erre a kérdésre. A a Nature folyóiratban megjelent tanulmányuk eredményei azt mutatták, hogy a hím egerekben a bélmikrobióma megzavarása növeli annak valószínűségét, hogy utódaik alacsony születési súllyal születnek. Fokozott a korai halálozás kockázata..

Információk átadása a következő generációnak

A bél mikrobiomának a hímek szaporodására és utódaikra gyakorolt hatásának tanulmányozására a kutatók megváltoztatták a hím egerek bélrendszerében lévő mikrobák összetételét oly módon, hogy olyan általános antibiotikumokkal kezelték őket, amelyek nem jutnak be a véráramba. Ez egy dysbiosis nevű állapotot okoz, amelyben a bélben lévő mikrobiális ökoszisztéma kiegyensúlyozatlanná válik.

A tudósok ezt követően elemezték a here fontos metabolitjainak összetételében bekövetkezett változásokat. Azt találták, hogy a hím egerek dysbiosisa befolyásolta a herék fiziológiáját, valamint a metabolit összetételét és a hormonális jelátvitelt. Ennek a hatásnak legalább egy része az indukált dysbiosisban szenvedő hímek vérében és heréiben a leptin kulcshormon szintjében bekövetkezett változásoknak köszönhető.

Ezek a megfigyelések arra utalnak, hogy az emlősökben létezik egy „bél-csíravonal tengely”, amely fontos kapcsolat a bél, annak mikrobiotája és a csíravonal között.

A "bél-csíravonal tengely" jelentőségének megértése érdekében az öröklődő tulajdonságok szempontjából a tudósok a kezeletlen vagy diszbiotikus hímeket keresztezték a kezeletlen nőstényekkel. A diszbiotikus apától származó egerek születése után szignifikánsan alacsonyabb születési súlyt és megnövekedett mortalitást mutattak. Az antibiotikumok különféle kombinációi, valamint a diszbiózist okozó (a mikrobiotát is megzavaró) hashajtókkal végzett kezelés hasonló hatással volt az utódokra.

Fontos megjegyezni, hogy ez a hatás visszafordítható. Az antibiotikumok abbahagyása után az apák mikrobiomája helyreáll. Amikor a mikrobiómával helyreállított egereket kezeletlen nőstényekkel párosították, utódaik normál súllyal születtek és normálisan fejlődtek.

"Megfigyeltük, hogy a nemzedékek közötti hatások eltűnnek, amint a normális mikrobiom helyreáll. Ez azt jelenti, hogy a bélmikrobiómban bekövetkező minden olyan változás, amely intergenerációs hatásokat okozhat, megelőzhető a várandós apáknál" - mondta Peer Bork, az EMBL Heidelberg igazgatója, aki részt vett a bélrendszerben. A dolgozószobában.

"A következő lépés annak részletes megértése, hogy a különböző környezeti tényezők, például a gyógyszerek, köztük az antibiotikumok hogyan befolyásolhatják az apai csíravonalakat, és ezáltal az embrionális fejlődést."

Aile Denboba, a kiadvány első szerzője és Hackett csoportjának egykori posztdoktori ösztöndíjasa, jelenleg a Max Planck Immunológiai és Epigenetikai Intézet csoportvezetője Freiburgban (Németország) hozzátette: "A tanulmány a hatás megértésének vágyából fakadt. Az apákra gyakorolt környezetvédelem, a bél mikrobiómára, mint a gazdaszervezet és a környezet kölcsönhatásainak kapcsolatára tekintve, elegendő okmodellt létrehozva a nemzedékek közötti egészségügyi kockázatok értékeléséhez összetett ökológiai rendszerekben."

Az apák hatása a terhesség alatti betegségek kockázatára

Hackett és munkatársai munkájuk során azt is megállapították, hogy a méhlepény defektusai, beleértve a gyenge vaszkularizációt és a lassú növekedést, gyakrabban fordultak elő a diszbiotikus hímek terhességében. A hibás méhlepény az embereknél gyakori terhességi szövődmény, a preeclampsia jeleit mutatta, ami az utódok gyenge növekedéséhez vezet, és számos betegség kockázati tényezője az élet későbbi szakaszában.

"Kutatásunk bebizonyítja, hogy létezik kommunikációs csatorna az emlősök bélmikrobióma és a reproduktív rendszer között. Ezen túlmenően, azok a környezeti tényezők, amelyek megzavarják ezeket a jeleket a várandós apáknál, a méhlepény fejlődésének megváltoztatásával növelik az utód egészségi állapotának kockázatát" - mondta Jamie. Hackett, a kutatási projekt koordinátora és az EMBL Rome csoport vezetője

"Ez azt jelenti, hogy egereknél az apai környezet közvetlenül a fogantatás előtt befolyásolhatja az utódok genetikai öröklődésétől független tulajdonságait."

"Ugyanakkor azt találtuk, hogy ez a hatás csak egy generációban figyelhető meg, és hangsúlyoznom kell, hogy további kutatásokat kell végezni annak vizsgálatára, hogy ezek a hatások mennyire elterjedtek, és hogy van-e jelentőségük az emberben. Veleszületett különbségek, amelyeket figyelembe kell venni az egérrel végzett vizsgálatok emberre fordításakor."

Hackett folytatta: „De tekintettel a nyugati kultúrában széles körben elterjedt étrendi és antibiotikus gyakorlatokra, amelyekről ismert, hogy megzavarják a bél mikrobiómát, fontos, hogy közelebbről megvizsgáljuk az apák generációk közötti hatásait, és azt, hogy ezek hogyan befolyásolhatják a terhesség kimenetelét. És a betegség kockázata a lakosság körében.” "