תובנות חדשות כיצד תזונת האבות לפני ההתעברות יכולה להשפיע על בריאות הילדים

מחקר שנערך לאחרונה על ידי הלמהולץ מינכן והמרכז הגרמני לחקר סוכרת מספק תובנות חדשות כיצד תזונת אבות ועודף משקל יכולים להשפיע על בריאות ילדיהם עוד לפני ההתעברות. ממצאי המחקר יכולים לסייע בפיתוח אמצעי בריאות מונעים לגברים המעוניינים להפוך לאבות: ככל שהתזונה של האב בריאה יותר, כך הסיכון לילדיהם לפתח השמנה או מחלות כמו סוכרת בהמשך חייהם נמוך יותר.

ד"ר רפאלה טפרינו, ראש קבוצת המחקר "אפיגנטיקה סביבתית" בהלמהולץ מינכן, יחד עם צוות המחקר שלו, בחנו את השפעת התזונה האבהית על בריאותם של ילדים – במיוחד, השפעת התזונה לפני ההתעברות. החוקרים התמקדו במולקולות RNA קטנות מיוחדות בזרע, הידועות בשם שברי tRNA מיטוכונדריאליים (mt-tsRNAs, ראה רקע). RNAs אלה ממלאים תפקיד מפתח בהורשה של תכונות בריאות על ידי ויסות ביטוי גנים.

לצורך מחקרם, החוקרים השתמשו בנתונים מקבוצת LIFE Child, הכוללת מידע מיותר מ-3,000 משפחות. הניתוחים הראו כי משקל גופו של האב משפיע על משקלם של הילדים ועל רגישותם למחלות מטבוליות. השפעה זו קיימת ללא תלות בגורמים אחרים כגון משקל האם, הגנטיקה ההורית או תנאים סביבתיים.

תזונת האב משפיעה על הילדים

כדי לאמת את תוצאות הניתוח שלהם, צוות המחקר ערך לאחר מכן ניסויים עם עכברים. עכברים אלו ניזונו מתזונה עתירת שומן, כלומר מזון עם תכולת שומן גבוהה יותר מתזונה רגילה. היו לכך השפעות על איברי הרבייה של בעלי החיים, כולל האפידידימיס. האפידידימיס הוא האזור במערכת הרבייה הזכרית בו מבשילים זרעונים טריים שנוצרו. "המחקר שלנו מראה שזרע שנחשף לתזונה עתירת שומן באפידידימיס העכבר הוביל לצאצאים עם נטייה מוגברת למחלות מטבוליות", אומר רפאלה טפרינו.

כדי להעמיק את הממצאים, צוות המחקר ערך מחקרים נוספים במעבדה. הם יצרו עוברים באמצעות הפריה חוץ גופית (הפריה "במבחנה"). כאשר הצוות של טפרינו השתמש בזרע מעכברים שנחשפו לתזונה עתירת שומן, הם מצאו mt-tsRNAs מהזרעונים הללו בעוברים מוקדמים, שהשפיעו באופן משמעותי על ביטוי הגנים. זה, בתורו, משפיע על התפתחות ובריאות הצאצאים.

ההשערה שלנו לפיה פנוטיפים נרכשים במהלך החיים, כגון סוכרת והשמנה, מועברים באמצעות מנגנונים אפיגנטיים על פני דורות, מתחזקת על ידי מחקר זה. כאן, האפיגנטיקה משמשת כקישור מולקולרי בין הסביבה לגנום, אפילו על פני גבולות הדורות. זה קורה לא רק דרך הקו האימהי אלא, כפי שמצביעות תוצאות המחקר שלנו, גם דרך הקו האבהי".

פרופ' מרטין הרב דה אנג'ליס, מחבר שותף של המחקר ומנהל המחקר בהלמהולץ מינכן

טיפול רפואי מונע לגברים המעוניינים להפוך לאבות

הממצאים של החוקרים מהלמהולץ מינכן מדגישים את תפקידה של בריאות האב לפני ההתעברות – ומציעים גישות חדשות לטיפול רפואי מונע: "התוצאות שלנו מצביעות על כך שטיפול רפואי מונע לגברים המעוניינים להפוך לאבות צריך לקבל יותר תשומת לב ושיש לפתח תוכניות למטרה זו, במיוחד בכל הנוגע לתזונה", אומר טפרינו. "זה יכול להפחית את הסיכון למחלות כמו השמנת יתר וסוכרת בילדים."

רקע: השפעה עקיפה של אבות

המיטוכונדריה מכונה לעתים קרובות תחנות הכוח של התא. יש להם DNA משלהם, ללא תלות ב-DNA בגרעין התא. ה-DNA המיטוכונדריאלי הזה (mt-DNA) מייצר חלבונים במיטוכונדריה דרך ה-MT-RNA הביניים והוא עובר בדרך כלל בתורשה מאמהות לצאצאים. בעבר, ההנחה הייתה שלאבות אין חלק בהרכב הגנטי של המיטוכונדריה של צאצאיהם. עם זאת, מחקרים עדכניים כמו זה מראים כעת שזרע נושא שברי mt-RNA ("mt-tsRNA") לתוך הביצית במהלך ההפריה. ה-mt-tsRNAs ממלאים תפקיד באפיגנטיקה, ויסות את ביטוי הגנים בעובר המוקדם: הם יכולים להשפיע בעקיפין על התפתחות ובריאות הצאצאים על ידי שינוי הפעילות של גנים מסוימים במיטוכונדריה. לפיכך, לאבות יש השפעה חשובה, אם כי עקיפה, על ההטבעה הגנטית של המיטוכונדריה ובכך על חילוף החומרים האנרגטי של ילדיהם.