تأثیر اختلال میکروبیوم روده پدری بر سلامت فرزندان

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، یافته های جدید در موش ها نشان می دهد که اختلال در میکروبیوم روده پدری بر سلامت بارداری تأثیر می گذارد و خطر مشکلات رشد را در فرزندان آینده آنها افزایش می دهد.

در مطالعه اخیر منتشر شده در مجله Nature، محققان تأثیر اختلالات میکروبی روده پدری را بر سلامت فرزندان در موش بررسی کردند. آنها دریافتند که دیس بیوز در میکروبیوتای روده پدری بر عملکرد جفت تأثیر می گذارد و احتمال محدودیت رشد، وزن کم هنگام تولد و مرگ و میر زودرس در فرزندان را افزایش می دهد.

اسپرم ها اطلاعات ژنتیکی و اپی ژنتیکی را به نسل بعدی منتقل می کنند که نسل دوم تحت تأثیر محیط پیش از بارداری قرار دارد. در حالی که میزان و مکانیسم اثرات اپی ژنتیکی پدری در پستانداران به طور کامل شناخته نشده است، میکروبیوتای روده نقش مهمی در ادغام سیگنال های محیطی در پاسخ های میزبان ایفا می کند. فاکتورهای محیطی مانند رژیم غذایی و دارو ترکیب میکروبیوتای روده را شکل می دهند و عدم تعادل در آن (دیسبیوز) باعث ایجاد پاسخ های فیزیولوژیکی در بافت ها می شود. با این حال، تأثیر dysbiosis بر روی خط زایا تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است، و شکاف در درک ما از تعامل بین عوامل محیطی، میکروبیوتا، و صفات ارثی را برجسته می کند. بنابراین، در مطالعه حاضر، محققان تأثیر عدم تعادل القایی در تنوع میکروبی روده پدری را بر پیامدهای سلامتی فرزندان بررسی کردند.

در این مطالعه، موش های نر با آنتی بیوتیک های غیرقابل جذب (nABX)، ترکیبی جایگزین از آنتی بیوتیک ها (avaABX)، یا ملین های اسمزی (پلی اتیلن گلیکول - PEG) به مدت شش هفته تحت درمان قرار گرفتند تا باعث ایجاد دیس بیوزیس میکروبیوتا شوند. سپس آنها با ماده های درمان نشده جفت شدند و فنوتیپ های فرزندان F1 نمره گذاری و تجزیه و تحلیل شدند. محدودیت رشد شدید (SGR) بر اساس نمرات Z وزن بدن اندازه گیری شد و فرزندان SGR با پروفایل رونویسی آنالیز شدند. بیضه های پدران دیس بیوتیک از نظر اندازه، تعداد اسپرم، تغییرات بافت شناسی و سطوح لپتین مورد بررسی قرار گرفتند. متیلاسیون اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) و پروفایل اسید ریبونوکلئیک کوچک (sRNA) روی اسپرم انجام شد.

طبق این مطالعه، فرزندان (مذکر یا ماده، 181 نفر) که توسط پدرانی که تحت درمان با nABX قرار گرفته بودند، وزن نوزادان هنگام تولد به طور قابل توجهی کمتر از فرزندان پدران کنترل (172 نفر) نشان دادند. میانگین وزن بدن فرزندان F1 از مردان تحت درمان با nABX در طول رشد پس از تولد به طور قابل توجهی پایین تر بود. علاوه بر این، آنها شانس بالاتری برای SGR و افزایش نرخ مرگ و میر پس از تولد، به ویژه در میان افراد مبتلا به SGR را نشان دادند.

این یافته ها ارتباط مستقیمی را بین دیس بیوز القایی پدر و پیامدهای سلامت فرزندان نشان می دهد. جالب توجه است که این اثرات پس از بازیابی میکروبیوم پدری معکوس می شوند. مشخص شد که فنوتیپ های F1 عمدتاً از گامت های پدری و مولکول های مرتبط ناشی می شوند، بدون اینکه انتقال قابل توجهی از میکروبیوتای تغییر یافته به مادر یا فرزندان وجود داشته باشد.

مردان دیس بیوتیک بیضه های کوچک تر، کاهش تعداد اسپرم، ناهنجاری های ساختاری، کاهش سطح لپتین و تغییر متابولیت های بیضه و الگوهای بیان ژن داشتند. موش های دارای کمبود لپتین ناهنجاری های مشابهی در بیضه نشان دادند و بیان ژن تغییر یافته را به فرزندان منتقل کردند. اسپرم های مردان دیس بیوتیک تغییراتی را در ترکیب sRNA نشان دادند. نتایج نشان می دهد که دیس بیوز میکروبیوم القایی منجر به اختلال در تنظیم سیستمیک لپتین می شود. علاوه بر این، اختلال در سطوح لپتین پدری قبل از لقاح بر الگوهای بیان ژن فرزندان تأثیر می گذارد و نقش لپتین را در (محور روده-ژرملاین) و تأثیر بین نسلی آن برجسته می کند.

جفت های پدران دیس بیوتیک کاهش توده و ناهنجاری های ساختاری مشابه اختلالات نارسایی جفت مانند پره اکلامپسی را نشان دادند. نشانگرهای کلیدی پره اکلامپسی، مانند فاکتور رشد جفتی (PLGF) و نسبت تیروزین کیناز 1 شبه fms محلول (sFLT) / PLGF، در جفت فرزندانی که پدران دیس بیوتیک داشتند، تنظیم نشدند