Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Mikrobiyomun, konakçının yavrularına kadar uzanan konakçı sağlığı üzerinde derin bir etkisi vardır. Fareler üzerinde yapılan çalışmalar, anne bağırsak bakterilerinin gebelik sırasında yavru davranışında ve plasenta büyümesinde rol oynadığını göstermiştir. Yine de, baba mikrobiyomunun yavrularının sağlığı üzerindeki etkileri nispeten keşfedilmemiş olarak kalmıştır.

Yeni bir çalışmada bilim insanları, erkek farelerin bağırsak mikrobiyomunu değiştirmenin, spermdeki epigenetik değişiklikler yoluyla yavrularının sağlığını ve yaşam süresini olumsuz etkilediğini buldular. Nature dergisinde yayınlanan sonuçlar , mikrobiyomun sağlık ve hastalık üzerindeki etkilerini nesiller boyunca ileten bağırsak-germ hattı eksenine dair içgörüler sunuyor.

Çalışmanın ortak yazarı, Max Planck İmmünobiyoloji ve Epigenetik Enstitüsü’nde üreme gelişim biyoloğu olan Ayele Argaw-Denboba , mikrobiyomun neredeyse tüm organ sistemlerini etkileyebileceğini ancak üreme sistemi üzerindeki etkilerinin iyi anlaşılmadığını söyledi. « Projeye başladığımızda, üreme sistemi üzerindeki etkinin bir sonraki nesle kadar genişleyebileceğini varsaydık » dedi.

Paternal mikrobiyomun yavru sağlığı üzerindeki etkisini incelemek için araştırmacılar, erkek farelere bağırsak mikrobiyal dengesizliği veya disbiyoz oluşturmak için antibiyotik veya müshiller uyguladılar. Daha sonra bu fareleri sağlıklı mikrobiyomlara sahip dişi farelerle çiftleştirdiler. Hem erkek hem de dişi yüzlerce yavrunun incelenmesi, normal mikrobiyomlara sahip babaların yavrularına kıyasla daha düşük doğum ağırlıklarına ve erken ölüm olasılıklarının daha yüksek olduğunu ortaya koydu. Yavruların vücut ağırlıkları gelişim boyunca önemli ölçüde düşük kaldı ve beyin ve yağ hücrelerinin transkripsiyonel analizleri, kontrol ve disbiyotik farelerin yavruları arasında metabolik süreçlerle ilgili çeşitli genlerde farklılıklar ortaya koydu.

Araştırmacılar ayrıca, antibiyotik tedavisinin durdurulmasından sonraki sekiz hafta içinde baba mikrobiyomunun iyileştiğini gösterdi. Bu iyileşmeden sonra gebe kalınan yavrular sağlıklıydı, bu da disbiyozun etkisinin kısa ömürlü olduğunu gösteriyor.

Yavruların bağırsak mikrobiyotası bozulmamıştı, bu da değişmiş baba mikrobiyomunun yavrulara aktarılmadığını gösteriyordu. Daha sonra araştırmacılar, bozulmuş bağırsak bakterilerinin etkilerinin babaların spermi aracılığıyla bir sonraki nesle aktarılıp aktarılmadığını araştırdılar. Antibiyotikle tedavi edilen farelerden izole edilen sperm kullanılarak yapılan in vitro fertilizasyon, yavruların daha düşük doğum ağırlıklarına ve bozulmuş gelişime sahip olduğunu ortaya koydu, bu da yavru sağlığını etkileyen bir bağırsak-germ hattı ekseni olduğunu gösteriyordu. Daha ileri deneyler, bazı küçük RNA’ların disbiyotik farelerin sperminde daha az miktarda bulunduğunu gösterdi, bu da bu epigenetik faktörlerin (DNA dizisini değiştirmeyen ancak gen ifadesini etkileyebilen faktörler) nesiller arasında özelliklerin aktarılmasında rol oynadığını gösteriyordu.

Spermin bu epigenetik bilgiyi yavrularına taşıdığını öğrendikten sonra, araştırmacılar disbiyozun paternal üreme sistemini nasıl etkilediğini merak ettiler. Bozulmuş mikrobiyomlara sahip farelerin sağlıklı farelere kıyasla önemli ölçüde daha küçük testislere ve daha düşük sperm sayılarına sahip olduğunu gözlemlediler.

Testislerin metabolik profillemesi, mikrobiyom disbiyozunun metabolit manzarasını, özellikle germ hücresi fonksiyonunda rol oynayan metabolitleri ve üreme fonksiyonunu sürdürmek için gerekli olan bir hormon olan leptin seviyelerini değiştirdiğini ortaya koydu. Transkriptomik analiz, değişen bir mikrobiyomun leptin gen ekspresyonunun düzensizliğine neden olduğunu doğruladı ve leptin sinyallemesinin bağırsak-germ hattı ekseninde önemli bir bileşen olduğunu gösterdi.

Yavrulardaki kusurların ilk kaynağını saptamak için araştırmacılar, gebelik döneminin yarısında embriyoların transkriptomunu analiz ettiler. Sağlıklı ve disbiyotik farelerin babalık yaptığı embriyolar arasında farklı ifade edilen genler bulamadıklarında, aynı gebelik aşamasındaki plasentayı incelemeye yöneldiler.

Bu, baba mikrobiyomuna bağlı olarak önemli farklılıklar ortaya koydu. Antibiyotikle tedavi edilen farelerin embriyolarının plasentaları, sağlıklı babaların embriyolarının plasentalarına kıyasla besin alışverişi için daha küçük yüzey alanlarına, daha az kan damarına ve azalmış kan tedarikine sahipti ve bu da plasenta yetersizliği riskinin daha yüksek olduğunu gösteriyordu.

Argaw-Denboba, « Sonuçlar bizi çok şaşırtmadı, » dedi, kısmen önceki çalışmalar baba stresinin ve diyetinin yavruları etkileyebileceğini gösterdiği için. « Ancak [çok] heyecan vericiydi, çünkü çalışma, olası babaların bağırsak mikrobiyotasını yavrularının sağlığına doğrudan bağlayan ilk çalışma. » Ancak araştırma, bağırsak-germ hattı ekseninde hangi mikrobiyal türlerin yer aldığını özel olarak incelemedi, dedi Argaw-Denboba, ancak laboratuvar bunu daha da ileri götürüyor.

Massachusetts Üniversitesi Chan Tıp Fakültesi’nde babaya ait epigenetik kalıtım üzerine çalışan Oliver Rando , çalışmanın kapsamlı ve ikna edici olduğunu, kısmen de kullanılan hayvan sayısının çokluğu nedeniyle söyledi. Olası babalarda mikrobiyotanın onarılmasının yavru sağlığını iyileştirdiğini etkileyici buldu. « Bu, aslında babaların çocuklarına çok daha anlık olan şeyler hakkında ‘anlattıkları’ anlamına geliyor, ki bu oldukça şaşırtıcı, » dedi. « Bu gerçekten de kendi alanım hakkında düşünme biçimimi değiştirmemi sağladı. »

Ancak, çalışmanın yavru sağlığını etkileyen spermdeki kesin moleküler değişiklikleri ortaya koymadığını da sözlerine ekledi. Rando, sonuçların insanlarda da geçerli olacağından şüphelense de, özellikle insan ve fare plasentalarının farklı doğası nedeniyle emin değil.

Argaw-Denboba da benzer düşüncelere sahipti ve farelerden elde edilen bu sonuçların mutlaka insanlara uygulanmayabileceği konusunda uyardı. Ancak uygulanırsa, Argaw-Denboba, söz konusu mikropların tanımlanmasının, olumsuz doğum sonuçlarını önlemek için yeni terapötik stratejileri tahmin etmek veya bilgilendirmek için tanısal belirteçler sağlayabileceğini söyledi.

Yazar: Bassma Bouanani

Kaynakça : https://www.the-scientist.com/fathers-gut-bacteria-impact-offspring-health-72276