Badanie przeprowadzone na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside pokazuje, że mężczyźni stosujący dietę bogatą w cholesterol mogą zwiększać ryzyko wystąpienia choroba sercowo-naczyniowa u ich córek, ponieważ niezdrowa dieta ojców może zmienić RNA w nasieniu, wpływając na zdrowie potomstwa.
Mężczyźni stosujący dietę bogatą w cholesterol mogą zwiększać ryzyko chorób układu krążenia u swoich córek, ponieważ niezdrowa dieta ojca może zmienić RNA w nasieniu, wpływając na zdrowie potomstwa. Ryzyko to, podkreślone na modelach mysich, wskazuje na znaczny wzrost częstości występowania miażdżycy wśród potomstwa płci żeńskiej.
Badania przeprowadzone na myszach na Uniwersytecie Kalifornijskim w Riverside wykazały, że mężczyźni, którzy stosują niezdrową dietę bogatą w cholesterol, kiedy zostają ojcami, mogą powodować zwiększone ryzyko chorób układu krążenia u swoich córek.
Wyniki badania opublikowano dzisiaj (10 września) w czasopiśmie Wgląd JCI, jest pierwszą osobą, która wykazała ten wynik obserwowany tylko u potomstwa płci żeńskiej. Badanie przeprowadził Uniwersytet Kalifornijski w Riverside.
CVD, główna przyczyna zgonów na świecie, to grupa chorób wpływających na serce i naczynia krwionośne. Nadciśnienie (wysokie ciśnienie krwi) jest głównym czynnikiem ryzyka chorób sercowo-naczyniowych. W Stanach Zjednoczonych w 2022 r. z powodu chorób serca zmarło prawie 703 000 osóbco odpowiada jednemu na pięć zgonów.
Zagrożenia sercowo-naczyniowe powiązane z czynnikami zdrowotnymi ojca
„Wcześniej sądzono, że podczas zapłodnienia plemniki przekazują jedynie swój genom” – powiedział Changcheng Zhou, profesor nauk biomedycznych w School of Medicine i główny autor badania. „Jednak ostatnie badania przeprowadzone przez nas i inne osoby wykazały, że narażenie środowiska, w tym niezdrowa dieta, substancje toksyczne dla środowiska i stres, może zmienić RNA w nasieniu, pośrednicząc w dziedziczeniu międzypokoleniowym”.
Rybonukleinowy kwaslub RNA jest obecny we wszystkich żywych komórkach. Mające podobieństwa strukturalne do DNAten kwas nukleinowy jest niezbędny dla większości funkcji biologicznych w organizmach żywych i wirusach.
„Mężczyźni, którzy planują mieć dzieci, powinni rozważyć stosowanie zdrowej diety o niskiej zawartości cholesterolu i zmniejszenie własnych czynników ryzyka chorób układu krążenia” – stwierdziła Zhou. „Wydaje się, że czynniki te wpływają na plemniki, wpływając na zdrowie ich potomstwa płci żeńskiej. Nasze badanie sugeruje, że plemniki przekazują tę informację następnemu pokoleniu.
RNA plemników i międzypokoleniowe skutki zdrowotne
Badanie skupiało się na miażdżycy, przewlekłej chorobie zapalnej będącej główną przyczyną chorób układu krążenia. W przypadku miażdżycy na ścianach tętnic gromadzi się płytka nazębna – lepka substancja składająca się z cholesterolu, tłuszczu i innych substancji znajdujących się we krwi. Kiedy blaszka stwardnieje, zwęża tętnice, ograniczając przepływ krwi do organizmu i zmniejszając dopływ tlenu do tkanek ważnych narządów.
Plemnik zawiera mnóstwo małych, niekodujących cząsteczek RNA, które są ważne dla regulacji genów i wielu procesów komórkowych. Kiedy są modyfikowane, ich funkcje zmieniają się znacząco w różnych procesach biologicznych. Naukowcy odkryli, że małe cząsteczki RNA w nasieniu myszy karmionych dietą wysokocholesterolową ulegają zmianom w odpowiedzi na ekspozycję na tę dietę. Odkryli także, że zmienione małe cząsteczki RNA mogą wpływać na wczesną ekspresję genów w embrionalnych komórkach macierzystych myszy.
Przenoszenie zagrożeń zdrowotnych zależne od płci
Zhou wyjaśniła, że większość badań skupiała się na wpływie czynników matczynych na zdrowie potomstwa. Jego zdaniem w dużej mierze przeoczono wpływ narażenia ojca na zdrowie potomstwa.
„Badanie wpływu narażenia rodziców na rozwój chorób przewlekłych u ich potomstwa jest wyzwaniem, ponieważ ogólnie rzecz biorąc, eksperymenty są czasochłonne i wymagają większych zasobów oraz starannego planowania” – powiedział.
Badacze nie są pewni, dlaczego CVD dotyka wyłącznie potomstwo płci żeńskiej. W swoich eksperymentach Zhou i jego zespół karmili samce genetycznie zmodyfikowanych myszy dietą bogatą w cholesterol, co spowodowało u nich hiperlipidemię – zaburzenie, które nieleczone może prowadzić do chorób serca i udaru mózgu. Następnie myszy te skojarzono z samicami myszy karmionymi regularną dietą o niskiej zawartości cholesterolu. Ich miot był również karmiony dietą niskocholesterolową. Stwierdzono, że u potomstwa płci żeńskiej ryzyko miażdżycy wzrasta 2-3-krotnie.
„Nasze badanie przyczynia się do zrozumienia etiologii chorób przewlekłych wynikających z narażenia rodziców” – stwierdziła Zhou. „Mamy nadzieję, że nasze odkrycia pobudzą badania nad wpływem narażenia ojców na zdrowie układu sercowo-naczyniowego potomstwa u ludzi”.
Odniesienie: „Hipercholesterolemia u ojca wywołuje specyficzne dla płci zaostrzenie miażdżycy u potomstwa” 10 września 2024 r., Wgląd JCI.
DOI: 10.1172/jci.insight.179291
Do badania Zhou dołączyli Rebecca Hernandez, Xiuchun Li, Junchao Shi i Tejasvi R. Dave z UCR; Tong Zhou z Uniwersytetu Nevady w Reno; i Qi Chen z Uniwersytetu Utah w Salt Lake City.
Badanie zostało wsparte grantami dla Zhou z Narodowe Instytuty Zdrowialub NIH. Hernandez był wspierany przez stypendium przeddoktorskie American Heart Association. Dave otrzymał wsparcie z minigrantu UCR na badania licencjackie i działalność twórczą.
Do badania małego RNA plemnika naukowcy wykorzystali metodę Metoda PANDORA-seq opracowany w UCR.
