Ang microbiota ng bituka ng ama ay nakakaimpluwensya sa susunod na henerasyon

Natuklasan ng pag-aaral, na pinangunahan ng grupo ni Hackett sa European Molecular Biology Laboratory (EMBL) sa Rome, na ang pagkagambala sa gut microbiome sa mga lalaking daga ay nagpapataas ng panganib na magkaroon ng sakit sa kanilang magiging supling.

Ang gut microbiome ay ang microbial community na naninirahan sa gastrointestinal tract. Ito ay responsable para sa paggawa ng mga enzyme, metabolite at iba pang mga molekula na mahalaga para sa metabolismo ng host at ang tugon nito sa kapaligiran.

Dahil dito, ang balanseng microbiome ng bituka ay mahalaga para sa kalusugan ng mammalian, na tumutulong sa pag-regulate ng immune at endocrine system. Ito naman ay nakakaapekto sa pisyolohiya ng mga tisyu sa buong katawan. Gayunpaman, kaunti ang nalalaman tungkol sa impluwensya ng gut microbiome sa host reproductive function at kung ang isang binagong paternal microbiome ay maaaring makaapekto sa kalusugan ng kanyang mga supling.

Ang grupo ni Hackett sa EMBL sa Rome, kasama ang mga grupo nina Bork at Zimmermann sa EMBL sa Heidelberg, ay nagpasya na sagutin ang tanong na ito. Ang mga resulta ng kanilang pag-aaral, na inilathala sa journal Nature, ay nagpakita na ang pagkagambala sa gut microbiome sa mga lalaking daga ay nagpapataas ng posibilidad na ang kanilang mga supling ay ipanganak na may mababang timbang at maging sa mas mataas na panganib ng maagang pagkamatay..

Pagpapasa ng impormasyon sa susunod na henerasyon

Upang pag-aralan ang impluwensya ng gut microbiome sa pagpaparami ng lalaki at sa kanilang mga supling, binago ng mga mananaliksik ang komposisyon ng mga mikrobyo sa bituka ng mga lalaking daga sa pamamagitan ng paggamot sa kanila ng mga karaniwang antibiotic na hindi pumapasok sa daloy ng dugo. Nagdudulot ito ng kondisyong tinatawag na dysbiosis, kung saan nagiging hindi balanse ang microbial ecosystem sa bituka.

Pagkatapos ay sinuri ng mga siyentipiko ang mga pagbabago sa komposisyon ng mahahalagang testicular metabolites. Natagpuan nila na ang dysbiosis sa mga lalaking daga ay nakakaapekto sa testicular physiology, pati na rin ang komposisyon ng metabolite at hormonal signaling. Hindi bababa sa bahagi ng epektong ito ay dahil sa mga pagbabago sa mga antas ng pangunahing hormone na leptin sa dugo at mga testicle ng mga lalaking may sapilitan na dysbiosis.

Iminumungkahi ng mga obserbasyong ito na sa mga mammal ay mayroong “gut-germline axis” na isang mahalagang link sa pagitan ng bituka, microbiota nito at germline.

Upang maunawaan ang kahalagahan ng "gut-germline axis" na ito para sa mga katangiang namamana, tinawid ng mga siyentipiko ang alinman sa hindi ginagamot o dysbiotic na mga lalaki sa mga hindi ginagamot na babae. Ang mga daga mula sa mga dysbiotic na ama ay nagpakita ng makabuluhang mas mababang timbang ng kapanganakan at pagtaas ng dami ng namamatay pagkatapos ng kapanganakan. Iba't ibang kumbinasyon ng mga antibiotic, pati na rin ang paggamot sa mga laxative na nagdudulot ng dysbiosis (na nakakagambala rin sa microbiota), ay may katulad na epekto sa mga supling.

Mahalagang tandaan na ang epektong ito ay nababaligtad. Matapos ihinto ang antibiotic, ang microbiome ng mga ama ay naibalik. Kapag ang mga daga na na-restore ng microbiome ay ipinares sa mga hindi ginagamot na babae, ang kanilang mga supling ay ipinanganak sa normal na timbang at nabuo nang normal.

"Napansin namin na ang mga intergenerational effect ay nawawala kapag ang normal na microbiome ay naibalik. Nangangahulugan ito na ang anumang pagbabago sa gut microbiome na maaaring magdulot ng intergenerational effect ay mapipigilan sa mga umaasang ama," sabi ni Peer Bork, direktor ng EMBL Heidelberg, na lumahok sa pag-aaral.

"Ang susunod na hakbang ay upang maunawaan nang detalyado kung paano maaaring makaapekto ang iba't ibang salik sa kapaligiran, gaya ng mga gamot, kabilang ang mga antibiotic, sa mga linya ng mikrobyo ng ama at samakatuwid ay pag-unlad ng embryonic."

Idinagdag ni Aile Denboba, unang may-akda ng publikasyon at dating postdoctoral fellow sa grupo ni Hackett, na ngayon ay pinuno ng grupo sa Max Planck Institute for Immunology and Epigenetics sa Freiburg, Germany: "Ang pag-aaral ay bumangon mula sa pagnanais na maunawaan ang impluwensya ng kapaligiran sa mga ama, na tumitingin sa gut microbiome bilang isang link ng host-environment interaction, na lumilikha ng sapat na modelo ng dahilan para sa pagtatasa ng mga intergenerational na panganib sa kalusugan sa mga kumplikadong sistema ng ekolohiya."

Ang impluwensya ng mga ama sa panganib ng mga sakit sa panahon ng pagbubuntis

Sa kanilang trabaho, nalaman din ni Hackett at ng kanyang mga kasamahan na ang mga depekto sa inunan, kabilang ang mahinang vascularization at mabagal na paglaki, ay mas karaniwan sa mga pagbubuntis na kinasasangkutan ng mga dysbiotic na lalaki. Ang may sira na inunan ay nagpakita ng mga palatandaan ng isang karaniwang komplikasyon sa pagbubuntis sa mga tao na tinatawag na preeclampsia, na humahantong sa mahinang paglaki ng mga supling at isang panganib na kadahilanan para sa malawak na hanay ng mga sakit sa bandang huli ng buhay.

"Ang aming pananaliksik ay nagpapakita ng pagkakaroon ng isang channel ng komunikasyon sa pagitan ng gut microbiome at ng reproductive system sa mga mammal. Bukod dito, ang mga salik sa kapaligiran na nakakagambala sa mga senyas na ito sa mga umaasang ama ay nagdaragdag ng panganib ng masamang kalusugan ng mga supling sa pamamagitan ng pagbabago sa pag-unlad ng inunan," sabi ni Jamie Hackett, Coordinator na proyekto sa pananaliksik at pinuno ng grupo na si EMBL Rome

"Ito ay nagpapahiwatig na sa mga daga, ang kapaligiran ng ama kaagad bago ang paglilihi ay maaaring makaimpluwensya sa mga katangian ng mga supling na hindi nakasalalay sa genetic inheritance."

"Kasabay nito, nalaman namin na ang epektong ito ay naobserbahan sa isang henerasyon lamang, at dapat kong bigyang-diin na higit pang pananaliksik ang kailangang gawin upang suriin kung gaano kalawak ang mga epektong ito at kung ang mga ito ay makabuluhan sa mga tao. Mayroong mga likas na pagkakaiba na kailangang isaalang-alang kapag nagsasalin ng mga pag-aaral ng mouse sa mga tao."

Nagpatuloy si Hackett: “Ngunit dahil sa malawakang paggamit ng mga pandiyeta at antibiotic na kasanayan sa kulturang Kanluranin na kilalang nakakagambala sa gut microbiome, mahalagang tingnang mabuti ang mga intergenerational na epekto ng mga ama at kung paano nila maimpluwensyahan ang mga resulta ng pagbubuntis. At panganib ng sakit sa populasyon." "