מחקר של עכברים מגלה כי ההשפעות הבריאותיות לטווח הארוך של חשיפה תזונתית ואנטיביוטית מוקדמת אינה תלויה רק במה שקורה בשלב מוקדם של החיים אלא גם במי שאתה יורש את הגנים שלך.
לִלמוֹד: ההשפעה של חשיפות בחיים המוקדמים על צמיחה והרכב מיקרוביומה של מעי למבוגרים תלויה במתח גנטי ובהורה ממקורו קרדיט תמונה: Nejron Photo/Shutterstock.com
גורמים סביבתיים של החיים המוקדמים יכולים להשפיע לטווח הארוך בצאצאים, המשתרעים לבגרות, המונעת בחלקה על ידי דיסביוזה. מחקר שפורסם לאחרונה בפורסם ב מיקרוביומה מגלה כי הבדלים גנטיים בין אנשים עשויים לגרום להם להיות מועדים יותר לדיסביוזה של מעיים על ידי שינוי רגישות מארחת לגורמים סביבתיים כאלה.
מָבוֹא
קולוניזציה מיקרוביאלית מתחילה לפני הלידה ומושפעת עמוקות מגנים אימהיים, מיקרוביוטה וגורמים סביבתיים כמו חשיפות תזונה או אנטיביוטיקה של האם. ליקויים בחלבון וויטמין D נפוצים יחסית בהריון ובהנקה, וקשורים לדיסביוזה, שיכולה להופיע גם לאחר חשיפה לאנטיביוטיקה.
איפור גנטי משפיע גם על האופן בו גורמים סביבתיים משפיעים על צאצאים. לדוגמה, גנים מארחים ופיזיולוגיה יכולים לעצב מטבוליטים של חומצת מרה, רמות תרכובת אנטי -מיקרוביאלית ומבנה רירית הבטן, אשר כל אלה משפיעים על בריאות המעי ועל קהילות המיקרוביאליות.
בנוסף, מקורם של גנים ספציפיים, בין אם בירושה מהאם או האב, המכונה אפקט הורה למוצא (PO), יכול להשפיע באופן משמעותי על האיפור הסופי של המיקרוביוטה של המעיים והתוצאות ההתפתחותיות.
לא ידוע הרבה על האופן בו גורמים אלה משפיעים על מיקרוביוטה של מעי ובריאותם לטווח הארוך של צאצאים. המחקר הנוכחי נועד לזהות תוצאות אלה בצאצאים בוגרים שנחשפו בתחילת החיים לאנטיביוטיקה, צריכת חלבון לא מספקת ומחסור בוויטמין D. היא גם ביקשה למצוא את תפקיד הרקע הגנטי ואת השפעת ה- PO על הדיסביוזה הקשורה לגורמים אלה.
על המחקר
נעשה שימוש בשלוש קבוצות של עכברי צלב שיתופי פעולה (CC) וצאצאיהם, יחד עם קבוצת ביקורת. המונח CC מתייחס לעכברים כלולים שגרם הגנים שלהם על ידי רקומבינציה משמונה זני מייסדים של עכברים השייכים לשלושה מינים עיקריים. אלה יכולים לשקף את ההשפעות של אינטראקציות בין גנים לסביבה בפנוטיפים מורכבים.
במחקר זה, מעבר הדדי מתייחס לגידול סכר נשי (למשל, CC001) עם אדוני זכר מזן אחר (למשל, CC011), ולהיפך. זה ייצר צאצאים מהדור הראשון זהה גנטית למעט כרומוזומי המין שלהם ו- DNA המיטוכונדריאלי, מה שמאפשר לחוקרים לבודד את אפקט ה- PO תוך שמירה על כל הגורמים הגנטיים האחרים קבועים.
הסכרים הונחו על מזון המכיל אנטיביוטיקה, חלבון נמוך או ויטמין D נמוך לעומת אוכל שליטה החל מחמישה שבועות לפני ההתעברות והמשך עד שההנקה נפסקת (יום 21). לאחר הגמילה, כל הצאצאים הועברו לתזונה של צ'או מכרסמים סטנדרטיים עד שמונה שבועות.
ממצאי לימוד
חשיפה לאנטיביוטיקה
המגוון המיקרוביאלי הופחת על פני מספר רקע גנטי, כולל CC011XCC001, CC004XCC017, CC017XCC004, ואחרים תלוי במדד המשמש.
צלבים הדדיים הראו תוצאות α מגוונות דומות, למעט קבוצת הביקורת בהן צאצאי CC011xCC001 היו בעלי מגוון גבוה יותר מאשר עמיתיהם ההדדיים. אוּלָם, βהמגוון היה תלוי ברקע הגנטי, כאשר PO מהווה 20% עד 50% מהשונות במיקרוביוטה של מעי בקבוצת הבדיקה לעומת 20% עד 40% בביקורת.
נצפו הבדלים בשפע עבור Bacteroides– Muribaculaceae– אקרמנשיהו Bifidobacteriumו ההשפעה השתנתה בין המינים; חלקם שילשו בשפע בעוד שאחרים גדלו פי שלושה.
משקל הגוף של צאצאים אלה היה נמוך ב -15% מזה של הביקורות וגם השתנה בזוגות צולבים הדדיים.
מחסור בחלבון
מחסור בחלבון לא שינה את מדדי המגוון בין קבוצות הבדיקה לקבוצות הביקורת. עם זאת, מינים כמו אקרמנשיה וכן Bifidobacterium היו פחות שופעים בצאצאים בעלי חלבון נמוך מאשר בבקרות.
הערכת צלב הדדי חשפה כי מופחתת α- ו β-הגוון בצאצאי CC001XCC011, מראה את ההשפעה של הבדלים גנטיים. המגוון ברמת המינים היה שונה בזוגות צאצאים צולבים הדדיים, והיוו 14% עד 20% מהשונות במיקרוביוטה.
התזונה הדלת-חלבון הפחיתה את משקל גופו של צאצאי המבוגרים ב -15% בכל קבוצות הבדיקה, ללא קשר לשינויים במגוון החיידקים. זה מסכים עם מחקרים קודמים המראים כי מחסור בחלבון קשור להפחתת ספיגת התזונה.
הצאצאים משלושה צלבים היו קלים יותר מהבקרות, אך הצאצאים ההדדיים לא היו. יתר על כן, הצאצאים מ- CC011XCC001 היו כבדים יותר מאלו מהצלב ההדדי CC001XCC011, מה שמצביע על אפקט ה- PO.
ראוי לציין כי כמה צלבים, כמו CC041XCC051 ו- CC051XCC041, הראו מופחתת במשקל הגוף למרות שינוי לא משמעותי במגוון המיקרוביוטה, מה שמרמז כי השפעות צמיחה עשויות להתרחש גם באמצעות מנגנונים שאינם קשורים למיקרוביוטה.
מחסור בוויטמין D.
מחסור בוויטמין D לא הפחית את משקל הגוף או את המגוון המיקרוביאלי בהשוואה לביקורות, ואשן מחקרים קודמים. עם זאת, אפקט ה- PO הניע את ההבדלים במגוון בין זוגות צולבים הדדיים, מה שמצביע על כך שמחסור התפתחותי של ויטמין D יכול לשנות כמה חיידקי מעיים מרכזיים.
לדוגמה, לצאצאים של CC011XCC001 היו גיוון מיקרוביאלי גדול משמעותית ומשקל הגוף מאשר עמיתיהם ההדדיים באותה קבוצה, אף כי מחסור בוויטמין D הכללי בלבד לא השפיע על תוצאות אלה.
בעוד שמחסור בוויטמין D לא גרם לירידה במשקל הגוף בעכברים בוגרים, הצאצאים מצלב אחד היו כבדים יותר מאלו מהצלב ההדדי שלהם.
פו, משקל גוף ומיקרוביומה בטן
PO היווה 20% עד 58% מהשונות המיקרוביוטה בין זוגות צולבים הדדיים בקבוצות בדיקות. המיקרוביומה משפיעה על משקל הגוף, המשתנה בין ארבע הקבוצות ואפילו בתוך זוגות צולבים הדדיים. אקרמנשיה וכן Blautia היו שופעים יותר בעכברים קלים וכבדים יותר, בהתאמה, בצאצאי CC051XCC041.
אפקט ה- PO הודגמה הן בתזונה נמוכה בחלבון והן בתזונה נמוכה בוויטמין D, מכיוון שצאצאים של עכברים CC011xCC001 היו כבדים יותר, היו בעלי מגוון מיקרוביאלי גבוה יותר והגדילו את השפע של כמה חיידקים כמו Faecalibaculumלעומת אלה מהצלב ההדדי CC001XCC011 שלה. חיידק זה מגן מפני מחלות מעי דלקתיות, סרטן המעי הגס וסוכרת, ומדגיש את חשיבותו במניעת דיסביוזה של מעיים.
מחקר זה מצא כי ההבדלים המונעים על ידי PO במשקל הגוף ובמיקרוביוטה היו עקביים ביותר בזוגות הצלב CC001XCC011, והדגישו את ההשפעה של תרומות גנטיות אימהיות ואולי גם מנגנונים אפיגנטיים או מיטוכונדריים.
אפקט ה- PO יכול לנבוע מהבדלים ב- DNA מיטוכונדריאלי או כרומוזומי מין, ויסות אפיגנטית, או השפעות שליה או רחם כתוצאה מגנים אימהיים.
מסקנות
חשיפה או חסרים אנטיביוטיים בחיים המוקדמים בחלבון או בוויטמין D יכולים להשפיע לטווח הארוך על צמיחה ומיקרוביוטה של מעי בעכברים בוגרים, ששונו על ידי הגנים של המארח עם אפקט PO. זו הפעם הראשונה שתוצאות אלה הוכחו למחסור בחלבון התפתחותי בחיי המבוגרים.
משקל הגוף ותכולת השומן משתנים עם המיקרוביומה בין הקבוצות. הבדלי משקל הגוף נצפו גם בתוך זוג הדדי בשליטה, חלבון נמוך וקבוצות ויטמין D נמוך. לפיכך, מחקר זה מדגים גם את ההשפעה של PO על משקל הגוף ומיקרוביוטה בטן בצאצאים הבוגרים לראשונה.
הממצאים מראים כי חשיפה סביבתית מוקדמת מקיימת אינטראקציה עם גורמים אימהיים בירושה לעיצוב מסלולי בריאות לכל החיים ומדגישים את הצורך בתשומת לב רבה יותר לתזונה ולתרופות מצד האם במהלך ההיריון.
הורד את עותק ה- PDF שלך עכשיו!
