מיקרוביוטת המעיים של אבא משפיעה על הדור הבא

המחקר, בראשות קבוצתו של Hackett במעבדה האירופית לביולוגיה מולקולרית (EMBL) ברומא, מצא כי שיבוש מיקרוביום המעי בעכברים זכרים מגביר את הסיכון למחלות בצאצאים העתידיים שלהם.

המיקרוביום של המעי הוא הקהילה המיקרוביאלית המאכלסת את מערכת העיכול. הוא אחראי לייצור של אנזימים, מטבוליטים ומולקולות אחרות החשובות לחילוף החומרים של המארח ולתגובתו לסביבה.

כתוצאה מכך, מיקרוביום מעי מאוזן חשוב לבריאות היונקים, ועוזר לווסת את המערכת החיסונית והאנדוקרינית. זה בתורו משפיע על הפיזיולוגיה של הרקמות בכל הגוף. עם זאת, מעט היה ידוע על השפעת המיקרוביום של המעי על תפקוד הרבייה של המארח והאם מיקרוביום אבהי שונה יכול להשפיע על בריאות צאצאיו.

הקבוצה של האקט ב-EMBL ברומא, יחד עם הקבוצות של בורק וצימרמן ב-EMBL בהיידלברג, החליטו לענות על שאלה זו. תוצאות המחקר שלהם, שפורסמו בכתב העת Nature, הראו כי שיבוש מיקרוביום המעי בעכברים זכרים מגביר את הסבירות שצאצאיהם ייוולדו עם משקל לידה נמוך וייוולדו בסיכון מוגבר למוות בטרם עת..

העברת מידע לדור הבא

כדי לחקור את השפעת המיקרוביום של המעי על רביית הזכר וצאצאיהם, החוקרים שינו את הרכב החיידקים במעיים של עכברים זכרים על ידי טיפול בהם באנטיביוטיקה נפוצה שאינה חודרת למחזור הדם. זה גורם למצב שנקרא דיסביוזיס, שבו המערכת האקולוגית המיקרוביאלית במעיים הופכת לא מאוזנת.

לאחר מכן ניתחו המדענים שינויים בהרכבם של מטבוליטים חשובים של האשכים. הם מצאו שדיסביוזה בעכברים זכרים השפיעה על הפיזיולוגיה של האשכים, כמו גם על הרכב המטבוליטים ועל איתות הורמונלי. לפחות חלק מההשפעה הזו נבע משינויים ברמות של הורמון המפתח לפטין בדם ובאשכים של גברים עם דיסביוזיס מושרה.

תצפיות אלו מצביעות על כך שביונקים קיים "ציר מעי-נבט" המהווה קישור חשוב בין המעי, המיקרוביוטה שלו וקו הנבט.

כדי להבין את החשיבות של "ציר מעי-נבט" זה עבור תכונות תורשתיות, מדענים הצליבו זכרים לא מטופלים או דיסביוטיים עם נקבות לא מטופלות. עכברים מאבות דיסביוטיים הראו משקלי לידה נמוכים משמעותית ותמותה מוגברת לאחר הלידה. לשילובים שונים של אנטיביוטיקה, כמו גם טיפול במשלשלים הגורמים לדיסביוזיס (שגם משבשים את המיקרוביוטה), היו השפעות דומות על הצאצאים.

חשוב לציין שהאפקט הזה הפיך. לאחר הפסקת האנטיביוטיקה, המיקרוביום של האבות משוחזר. כאשר עכברים משוחזרי מיקרוביום הזדווגו עם נקבות לא מטופלות, צאצאיהם נולדו במשקל תקין והתפתחו כרגיל.

"צפינו שהשפעות בין-דוריות נעלמות ברגע שהמיקרוביום הנורמלי משוחזר. המשמעות היא שניתן למנוע כל שינוי במיקרוביום המעי שעלול לגרום להשפעות בין-דוריות באבות לעתיד", אמר פאר בורק, מנהל EMBL היידלברג, שהשתתף במחקר.

"השלב הבא הוא להבין בפירוט כיצד גורמים סביבתיים שונים, כגון תרופות, כולל אנטיביוטיקה, יכולים להשפיע על קווי הנבט האבהיים ולכן על ההתפתחות העוברית."

אייל דנבובה, המחבר הראשון של הפרסום ועמית פוסט-דוקטורט לשעבר בקבוצתו של האקט, כיום ראש קבוצה במכון מקס פלנק לאימונולוגיה ואפיגנטיקה בפרייבורג, גרמניה, הוסיף: "המחקר נבע מתוך רצון להבין את ההשפעה של הסביבה על אבות, תוך הסתכלות על המיקרוביום של המעי כקשר בין אינטראקציות מארח-סביבה, יצירת מודל סיבה מספקת להערכת סיכונים בריאותיים בין-דוריים במערכות אקולוגיות מורכבות."

השפעת האבות על הסיכון למחלות במהלך ההריון

בעבודתם, האקט ועמיתיו מצאו גם כי מומים בשליה, כולל כלי דם לקויים וגדילה איטית, היו שכיחים יותר בהריונות שבהם מעורבים גברים דיסביוטיים. השליות הפגומות הראו סימנים של סיבוך הריון שכיח בבני אדם הנקרא רעלת הריון, אשר מוביל לצמיחה לקויה של צאצאים ומהווה גורם סיכון למגוון רחב של מחלות בשלב מאוחר יותר בחיים.

"המחקר שלנו מוכיח את קיומו של ערוץ תקשורת בין מיקרוביום המעי ומערכת הרבייה ביונקים. יתרה מכך, גורמים סביבתיים המשבשים את האותות הללו אצל אבות לעתיד מגבירים את הסיכון לבריאות צאצאים לרעה על ידי שינוי התפתחות השליה", אמר ג'יימי. Hackett, מתאם פרויקט מחקר ומנהיג קבוצות EMBL Rome

"זה מרמז שבעכברים, הסביבה האבהית מיד לפני ההתעברות יכולה להשפיע על תכונות צאצאים ללא תלות בתורשה גנטית."

"במקביל, גילינו שהשפעה זו נצפית בדור אחד בלבד, ועלי להדגיש כי יש צורך לבצע מחקר נוסף כדי לבחון עד כמה ההשפעות הללו נפוצות והאם יש להן משמעות בבני אדם. הבדלים מולדים שיש לקחת בחשבון בעת תרגום מחקרי עכברים לבני אדם."

האקט המשיך: "אבל בהתחשב בשימוש הנרחב בשיטות תזונה ואנטיביוטיקה בתרבות המערבית שידוע כמשבש את המיקרוביום של המעי, חשוב לבחון מקרוב את ההשפעות הבין-דוריות של אבות וכיצד הן עשויות להשפיע על תוצאות ההריון. וסיכון למחלות באוכלוסייה". "