Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!Σε μια πρόσφατη ανασκόπηση που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature, μια ομάδα ερευνητών ερεύνησε πώς η δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε λιπαρά (HFD) επηρεάζει τα επιδιδυμικά σπερματοζωάρια και τον ρόλο του ριβονουκλεϊκού οξέος μεταφοράς μιτοχονδρίων (mt-tRNAs) στον επηρεασμό της μεταβολικής υγείας των απογόνων. Εκτός από τη Μεντελική κληρονομιά, οι πατέρες χρησιμοποιούν εναλλακτικές οδούς για τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ των γενεών.
Ανάμεσά τους κάνουν χρήση μιας πολύπλοκης, δυναμικής και ευαίσθητης στο περιβάλλον δεξαμενής μικρών μη κωδικοποιητικών RNA (sncRNAs) σε ώριμα σπερματοζωάρια, τα οποία επηρεάζουν την εμβρυϊκή ανάπτυξη και τους ενήλικους φαινοτύπους. Η παραγωγή σπερματοζωαρίων περιλαμβάνει σπερματογένεση και επιδιδυμική ωρίμανση, και τα δύο πιθανά παράθυρα περιβαλλοντικής ευαισθησίας.
Ευαισθησία του επιδιδυμικού σπέρματος στη δίαιτα
Για να διερευνήσει πώς τα επιδιδυμικά σπερματοζωάρια ανταποκρίνονται στις περιβαλλοντικές επιρροές και για να διακρίνουν τη συμβολή των επιδιδυμικών και σπερματογόνων πληροφοριών στις πατρικές διαγενεακές επιδράσεις, η ομάδα διεξήγαγε ένα πείραμα σε αρσενικά ποντίκια ηλικίας 6 εβδομάδων. Αυτά τα ποντίκια τράφηκαν είτε με HFD είτε με δίαιτα χαμηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά (LFD) για 2 εβδομάδες. Μετά από αυτή τη διατροφική πρόκληση, μερικά από τα αρσενικά που υποβλήθηκαν σε θεραπεία ζευγαρώθηκαν απευθείας με μη εκτεθειμένα θηλυκά για να δημιουργήσουν τη γενιά F1.
Επίδραση στη σπερματογένεση και την αναπαραγωγική ικανότητα
Η σίτιση HFD δεν επηρέασε τη σπερματογένεση ή την αναπαραγωγική ικανότητα των ανδρών. Αυτό επιβεβαιώθηκε από την ιστολογία των όρχεων, τη διάμετρο των σπερματοζωαρίων, την κινητικότητα του σπέρματος και τα ποσοστά επιτυχούς γονιμοποίησης και προεμφυτευτικής ανάπτυξης. Τόσο οι μαζικές όσο και οι μονοκυτταρικές μεταγραφικές αναλύσεις στρογγυλών σπερματοειδών και όρχεων έδειξαν φυσιολογική σπερματογένεση και ελάχιστη επίδραση από την HFD.
Επιδράσεις της HFD στο σωματικό βάρος και την ανοχή στη γλυκόζη
Μια έκθεση σε HFD 2 εβδομάδων είχε ως αποτέλεσμα μια ελαφρά αλλά σημαντική αύξηση του σωματικού βάρους και της παχυσαρκίας και μείωση της ανοχής γλυκόζης σε ολόκληρο το σώμα στα εκτεθειμένα ποντίκια. Αυτοί οι φαινότυποι αντιστράφηκαν μετά από 4 εβδομάδες κανονικής δίαιτας. Συγκεκριμένα, μια πρόκληση HFD διάρκειας 2 εβδομάδων δεν επηρέασε το σωματικό βάρος ή τη σύνθεση των απογόνων, αλλά προκάλεσε περίπου το 30% των αρσενικών απογόνων να αναπτύξουν δυσανεξία στη γλυκόζη.
Αυτή η δυσανεξία στη γλυκόζη ήταν σταθερή σε διαφορετικές ομάδες και παρέμεινε σταθερή με την πάροδο του χρόνου. Οι απόγονοι των ομάδων sHFD δεν εμφάνισαν αλλαγές στο σωματικό βάρος, τη σύσταση σώματος ή την ανοχή στη γλυκόζη.
Μεταγραφικές υπογραφές σε απογόνους
Οι διαφορές στην ανοχή στη γλυκόζη μεταξύ των απογόνων που είναι ανεκτικοί σε HFD (HFDt) και μη ανεκτικοί σε HFD (HFD) συνδέθηκαν με μοναδικές μεταγραφικές υπογραφές σε μεταβολικά σχετικούς ιστούς. Περίπου το 30% των γονιδίων που εκφράζονται διαφορικά σε ποντίκια HFDi συνδέθηκαν επίσης με την παιδική παχυσαρκία στους ανθρώπους. Αυτά τα γονίδια συγκεντρώνονται σε μονοπάτια που σχετίζονται με τη μιτοχονδριακή λειτουργία και τη φλεγμονή.
Δείκτης μάζας σώματος πατρικού (ΔΜΣ) και υγεία των απογόνων
Η γονική παχυσαρκία είναι ένας σημαντικός παράγοντας κινδύνου για πρώιμη εμφάνιση παχυσαρκίας στα παιδιά. Η ανάλυση των δεδομένων από τη Μελέτη για τον τρόπο ζωής για όλους (LIFE) για παιδιά αποκάλυψε ότι ο πατρικός ΔΜΣ συσχετίστηκε ανεξάρτητα με τον ΔΜΣ των απογόνων, με τον πατρικό ΔΜΣ να συνεισφέρει επιπλέον 6,5% στη διακύμανση του ΔΜΣ των απογόνων. Το πατρικό υπερβολικό βάρος διπλασίασε τον κίνδυνο παχυσαρκίας στους απογόνους, ειδικά όταν οι μητέρες ήταν αδύνατες. Αυτή η επίδραση επιδεινώθηκε από την πατρική παχυσαρκία και συσχετίστηκε με αντίσταση στην ινσουλίνη. Αυτά τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν τη σημασία του πατρικού σωματικού βάρους πριν από τη σύλληψη για τη μεταβολική υγεία των απογόνων.
Ο ρόλος των mt-tRNAs
Τα sncRNA των σπερματοζωαρίων είναι πιθανοί μεσολαβητές των πατρικών επιγενετικών επιδράσεων. Δημιουργήσαμε προφίλ sncRNA από στρογγυλά σπερματοζωάρια και σπερματοζωάρια ουράς ποντικών που υποβλήθηκαν σε HFD. Η ανάλυση αποκάλυψε ότι περίπου το 25% της δεξαμενής sncRNA του σπέρματος είναι ευαίσθητο στην πρόκληση HFD, με σημαντική ανοδική ρύθμιση των mt-tRNAs και των θραυσμάτων τους. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι τα μικρά ριβονουκλεϊκά οξέα μεταφοράς μιτοχονδρίου (mt-tsRNAs) και τα μιτοχονδριακά ριβοσωμικά ριβονουκλεϊκά οξέα (mt-rRNAs) ρυθμίζονται κυρίως προς τα πάνω ως απόκριση στην HFD.
