Hackett grubunun Roma’daki Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’nda (EMBL) yürüttüğü araştırma, erkek farelerin cnu değiştirmenin sonraki nesillerde hastalık olasılığını artırdığını gösteriyor.
EMBL’deki Hackett grubu tarafından yürütülen araştırma, erkek farelerde bağırsak mikrobiyotasının bozulmasının yavrularını etkilediğini, bunun da daha düşük doğum ağırlığına ve daha yüksek ölüm oranlarına yol açtığını ortaya çıkardı.
Paternal microbiome perturbations impact offspring fitness
Bağırsak mikrobiyotası, gastrointestinal sistemde yaşayan mikroorganizmalardan oluşan bir topluluktur.
Konak metabolizması ve çevresel tepkiler için gerekli olan enzimlerin, metabolitlerin ve diğer moleküllerin üretiminde önemli bir rol oynar.
Sonuç olarak dengeli bir bağırsak mikrobiyotası, memeli sağlığı için bağışıklık ve endokrin sistemlerinin düzenlenmesine yardımcı olmak gibi birçok açıdan önemlidir. Bu da vücuttaki dokuların fizyolojisini etkiler.
EMBL Roma’daki Hackett grubu, EMBL Heidelberg’deki Bork ve Zimmermann gruplarıyla işbirliği içinde, sonuçları Nature dergisinde yayınlanarak bu soruyu yanıtlamak için yola çıktı.
Bilim insanları, erkek farelerde bağırsak mikrobiyotasının bozulmasının, yavruların düşük kiloyla doğma olasılığını artırdığını ve erken ölme olasılığının daha yüksek olduğunu gösterdi.
Gelecek nesillere aktarılanlar
Bağırsak mikrobiyotasının erkek üremesi ve yavruları üzerindeki etkilerini incelemek için araştırmacılar, erkek farelerdeki bağırsak mikroplarının bileşimini, onları kan dolaşımına girmeyen yaygın antibiyotiklerle tedavi ederek değiştirdiler.
Bu, bağırsaktaki mikrobiyal ekosistemin dengesiz hale geldiği disbiyoz adı verilen bir duruma neden olur.
Erkek farelerde disbiyozun testislerin fizyolojisini, ayrıca metabolit kompozisyonunu ve hormonal sinyallemeyi etkilediğini buldular.
Bu etkinin en azından bir kısmına, disbiyozlu erkeklerin kanındaki ve testislerindeki anahtar hormon leptin seviyelerindeki değişiklikler aracılık etti. Bu gözlemler, memelilerde bağırsak, mikrobiyota ve germ hattı arasında önemli bir bağlantı olarak bir “bağırsak-germ hattı ekseninin” mevcut olduğunu göstermektedir.
Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarından;
Bu “bağırsak-germ hattı” ekseninin yavrulara miras kalan özelliklerle ilişkisini anlamak için bilim insanları tedavi edilmemiş veya disbiyotik erkekleri tedavi görmemiş dişilerle çiftleştirdiler.
Disbiyotik babalardan doğan fare yavrularında doğum ağırlığının önemli ölçüde düşük olduğu ve doğum sonrası ölüm oranının arttığı görüldü. Farklı antibiyotik kombinasyonlarının yanı sıra disbiyozisi tetikleyen laksatiflerle (mikrobiyotayı da bozan) tedaviler yavruları benzer şekilde etkiledi.
Bu etki tersine çevrilebilir
Antibiyotikler kesildiğinde babanın mikrobiyotası düzelir. Mikrobiyotası iyileşen fareler tedavi görmemiş dişilerle çiftleştirildiğinde yavruları normal doğum ağırlığıyla doğdu ve normal şekilde gelişti.
Ekip, “normal bir mikrobiyota yeniden sağlandığında nesiller arası etkilerin ortadan kalktığını gözlemledik. Bu, babalarda bağırsak mikrobiyotasında nesiller arası etkilere neden olabilecek herhangi bir değişikliğin önlenebileceği anlamına geliyor. Bir sonraki adım, antibiyotikler de dahil olmak üzere tıbbi ilaçlar gibi farklı çevresel faktörlerin babanın germ hattını ve dolayısıyla embriyonik gelişimi nasıl etkileyebileceğini ayrıntılı olarak anlamak olacaktır.”
Hackett ve meslektaşları çalışmalarında ayrıca zayıf vaskülarizasyon ve büyümede azalma gibi plasenta kusurlarının disbiyotik erkekleri içeren gebeliklerde daha sık meydana geldiğini keşfettiler.
Kusurlu plasentalar, insanlarda preeklampsi adı verilen yaygın bir gebelik komplikasyonunun işaretlerini sergiledi; bu durum, yavruların büyümesinde bozulmaya neden oluyor ve yaşamın ilerleyen dönemlerinde çok çeşitli yaygın hastalıkların gelişmesi için bir risk faktörü oluşturuyor.
