Od długiego czasu już wiadomo, że różne czynniki po stronie ojca, takie jak otyłość, niewłaściwa dieta czy choroby metaboliczne, mogą zwiększać ryzyko problemów metabolicznych u następnego pokolenia – przypominają naukowcy z Washington State University (USA).

Dodają jednak, że nie było jasne, w jaki sposób jest przekazywana z ojca na potomstwo.

– W naszym badaniu stawiamy bardzo podstawowe, ale ważne pytanie. Jeśli stan metaboliczny ojca może wpływać na jego potomstwo, to skąd pochodzi ta dziedziczna informacja? – mówi prof. Wei Yan, dyrektor WSU School of Molecular Biosciences oraz główny autor pracy, autor publikacji, która ukazała się w piśmie „Proceedings of the National Academy of Sciences”.

Według badaczy odpowiedź kryje się w jądrach, a nie w późniejszych zmianach, które mogłyby zachodzić w plemnikach, np. podczas wędrówki przez męski układ rozrodczy. Sugeruje to, że zdrowie ojca przed poczęciem może współkształtować biologiczne środowisko wpływające na najwcześniejsze etapy życia.

Naukowcy wyjaśniają, że według najnowszych badań, mitochondria plemników (struktury wytwarzające energię) mogą zawierać mitochondrialne DNA zdolne do aktywnego wytwarzania RNA podczas dojrzewania plemników.

Uważano, że takie RNA mogą potencjalnie zmieniać zestaw małych RNA przenoszonych przez plemniki i wpływać w ten sposób na cechy potomstwa. Tymczasem według nowego badania dojrzałe plemniki myszy są w praktyce pozbawione mitochondrialnego DNA.

Oznacza to, że mało prawdopodobne jest, aby transkrypcja napędzana przez mitochondrialne DNA w dojrzałych plemnikach odpowiadała za przekazywanie ojcowskiej informacji metabolicznej.

Ważne dla zdrowia potomstwa informacje muszą być zapisane w plemnikach już wcześniej, w trakcie ich powstawania.

Naukowcy przeprowadzili eksperyment, w którym zastosowali docytoplazmatyczne wstrzyknięcie plemnika, czyli technikę, w której główki plemników wprowadza się bezpośrednio do komórek jajowych.

Pozwoliło to porównać plemniki pobrane bezpośrednio z jąder z plemnikami pozyskanymi później z najądrzy, gdzie normalnie dojrzewają i są magazynowane przed ejakulacją.

Jak tłumaczą, gdyby pochodząca od ojca informacja metaboliczna była nabywana głównie podczas przechodzenia plemników przez najądrza, plemniki pobrane z jąder nie powinny przekazywać takich samych efektów.

Stwierdzono jednak, że plemniki pobrane z jąder były zdolne do przekazywania potomstwu cech metabolicznych związanych z dietą.

– To ważne, ponieważ przesuwa punkt ciężkości na wcześniejszy etap. Sugeruje to, że stan metaboliczny ojca może wpływać na plemniki już podczas ich powstawania w jądrach, zanim trafią one do najądrzy – mówi prof. Yan.

Badacze podkreślają, że ich wyniki nie znaczą, że choroby metaboliczne u dzieci są z góry nieuniknione. Pomagają raczej wyjaśnić jeden z możliwych biologicznych mechanizmów, przez które zdrowie rodziców przed poczęciem może wpływać na podatność potomstwa na choroby.

– Nie należy interpretować tego jako szukania winnych. Chodzi o zrozumienie biologii. Im lepiej rozumiemy, jak zdrowie ojca wpływa na potomstwo, tym lepiej możemy myśleć o profilaktyce, zdrowiu reprodukcyjnym i ryzyku chorób we wczesnym okresie życia – wyjaśnia naukowiec.

Eksperci dodają jednocześnie, że produkcja plemników wymaga czasu, więc wyniki wskazują na możliwość, że poprawa zdrowia ojca przed poczęciem mogłaby przynieść dzieciom korzyści zdrowotne.

– Przez długi czas zdrowie matki słusznie było głównym przedmiotem badań nad okresem przed poczęciem i ciążą. Ale zdrowie ojca także ma znaczenie. Nasze badanie pomaga wyjaśnić, w jaki sposób informacja pochodząca od ojca może być przenoszona przez plemniki do następnego pokolenia – podsumowuje prof. Yan.

Marek Matacz (PAP)

mat/ agt/