A terhesség alatti anyai fehérjehiány a magzati izomsejtek által „memorizált”

Egy új tanulmány feltárta azokat a genetikai folyamatokat, amelyek a terhesség alatti elégtelen fehérjefogyasztást összekapcsolják az anyák és hím utódaik izomproblémáival.

terhesség

Az eredmények az anyagcsere útjára is rávilágítottak, amelyen keresztül ezek a genetikai változások átkerülnek a magzatba, és potenciálisan kiválthatják a krónikus egészségi problémák - például a szív- és érrendszeri betegségek, az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség - kialakulását felnőttkorban az Illinoisi Egyetem kutatói szerint.

A fehérje-elégtelenség biomarkereinek kimutatása a terhesség korai szakaszában lehetővé teheti a klinikusok számára, hogy táplálkozási változtatásokkal vagy más stratégiákkal kezeljék, esetleg megakadályozva a következő generáció számos súlyos egészségi állapotát - mondta Huan Wang, a tanulmány vezető kutatója Journal of Nutrition.

Noha Wang tanulmánya patkányokon vett részt, korábbi kutatások kimutatták, hogy a következmények hasonlóak az emberre is. A terhesség alatt a nőknek legalább további 25 gramm fehérje szükséges naponta. A terhes nők nem megfelelő fehérjefogyasztását összefüggésbe hozták azzal, hogy gyermekeik felnőttként különböző krónikus egészségügyi problémákkal küzdenek.

Wang megállapította, hogy a terhesség alatti nem megfelelő fehérjebevitel aktiválja az aminosav-válasz (AAR) útvonalat, kiváltva a sejtpusztulást - az autofágia nevű folyamatot -, valamint az anya vázizmainak sorvadását vagy elpusztulását.

Az autofágia egy túlélési mechanizmus, amelynek során a stressz alatt álló sejtek lebontják a felesleges vagy diszfunkcionális komponenseket a homeosztázis fenntartása érdekében a testben.

Ezek a genetikai változások átkerülhetnek a placentán, és "memorizálhatók" a magzat vázizmaiban, ami alacsony születési súlyt és elakadt növekedést okoz a hím utódokban - jelentette a kutatócsoport a tanulmányban.

"Ez az a kapcsolat, amelyet évek óta keresünk, és amely megmutatja az anyától a méhlepényen keresztül történő transzdukciót a gyermek számára" - mondta Wang, aki az Illinois-i élelmiszer-tudomány és emberi táplálkozás doktori fokozatának elvégzése közben végezte a kutatást. "A sejt autofágia azonban csak a hím utódok vázizmaiban aktiválódik, így van nemi specifitás. Nyilvánvalóan a női utódok jobban ellenállnak a terhesség alatt alacsony fehérjetartalmú expozíciónak és a sejt autofágia ellen."

Wang tanulmányában az alacsony fehérjetartalmú csoport vemhes patkányai 8 vagy 9 százalék fehérjét tartalmazó ételt fogyasztottak, míg a kontroll csoportban lévők körülbelül kétszer annyit - 18-20 százalék fehérjét. Szülés után az összes patkány a kontroll étrendet fogyasztotta a laktáció alatt, csakúgy, mint az összes kölyök az elválasztás után. A patkányok testtömegét és táplálékfelvételét minden másnap feljegyezték.

Az alacsony fehérjetartalmú étrendet folytató anyapatkányok a terhesség alatt lényegesen kevesebb súlyt kaptak, kölykeik pedig születésükkor kisebbek voltak - állapította meg Wang.

Az alacsony fehérjetartalmú étrend megváltoztatta a kulcsaminosavak szintjét az anyák vérplazmájában is. A terhesség végén az alacsony fehérjetartalmú csoport anyáinak alacsonyabb volt a treonin- és hisztidinszintje, valamint magasabb volt az alanin-, lizin- és szerinszintje, ami a fehérje-anyagcsere potenciális zavaraira utal, a tanulmány szerint.

Az anyák vázizomrostjait a szülés után vizsgálva Wang izom atrófia bizonyítékát találta, beleértve a kisebb rostméretet, a rostátmérő nagyobb variációját és a hasított rostokat.

Az elégtelen fehérjebevitel emellett számos AAR útvonal génjének aktiválódását fokozta mind az anyák, mind pedig hím kölykeik vázizmaiban. Más szöveteiket - és a nőstény kölyköket - azonban ez nem befolyásolta.

Wang azt is megállapította, hogy az alacsony fehérjetartalmú étrendet folytató anyák az ATF4 gén magasabb expresszióját mutatták ki, amely az AAR útvonal egyik kulcsfontosságú szabályozó fehérje, és amelyről a közelmúltban kiderült, hogy kritikus szerepet játszik az éhezés okozta izomdisztrófiában.

Az ATF4 a sejtek autofágiájához is társult.

Számos autofágia-gén expressziója és ezeknek a géneknek az ATF4-hez való kötődése jelentősen megnőtt az alacsony fehérjetartalmú étrendben lévő anyák körében - megerősítve az AAR jel aktiválása és az autofágia útvonal közötti molekuláris kapcsolatot - mondta Wang.

A nyomonkövetési adatok azt mutatták, hogy az AAR- és az autofágia-rokon gének továbbra is aktiválódtak a hím kölykök vázizmaiban, ami arra utal, hogy a terhes anyák vázizmaiban az aminosav-korlátozó jel a placentába, majd utódaikba került, a tanulmány szerint.

Az eredmények hangsúlyozzák annak fontosságát, hogy a nők terhesség alatt egészséges étrendet fogyasszanak megfelelő mennyiségű fehérjével gyermekeik egészségének védelme érdekében, a születéstől a felnőttkorig - mondta Wang, a humángenetika posztdoktori munkatársa a Kaliforniai Egyetemen, Los Angelesben.