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I ricercatori scoprono dai i disordini metabolici indotti da dieta paterni di fondo di eventi molecolari in bambini

Quando i genitori mangiano le diete povere in proteine o ad alta percentuale di grassi può piombo ai disordini metabolici nella loro prole adulta. Ora, un gruppo internazionale piombo dai ricercatori al cluster di RIKEN per l'esplorazione della ricerca (CPR) ha identificato un attore chiave e gli eventi molecolari che sono alla base di questo fenomeno in mouse.

Le origini inerenti allo sviluppo di salubrità e della malattia è una scuola di pensiero che mette a fuoco su come fattori prenatali quale impatto di dieta e di sforzo lo sviluppo delle malattie quando i bambini raggiungono l'età adulta. La prova sperimentale indica che i fattori ambientali che pregiudicano i genitori svolgono un ruolo nel riprogrammare la salubrità della loro prole durante la loro durata della vita. In particolare, le diete povere in proteine parentali sono conosciute per essere collegate con i disordini metabolici nei loro bambini, quale il diabete.

Questo fenomeno probabilmente è regolamentato con il epigenetics--cambiamenti ereditabili in cui i geni sono girati in funzione e a riposo senza realmente cambiare il DNA di una persona. Tuttavia, finora, i dettagli di questo trattamento erano sconosciuti. Nel loro studio pubblicato in cella molecolare, un gruppo piombo da Keisuke Yoshida e Shunsuke Ishii al CPR di RIKEN hanno affrontato questo problema in un modello del mouse ed hanno scoperto che una proteina chiamata ATF7 è essenziale per l'effetto tra generazioni. ATF7 è un fattore di trascrizione, significante che regolamenta quando i geni sono girati in funzione e a riposo.

I ricercatori hanno alimentato i mouse maschii e femminili sulle diete normali o sulle diete povere in proteine e poi li hanno permessi di accoppiarsi. Hanno confrontato l'espressione genica--quali geni sono stati accesi--in prole adulta di di topo maschio che erano stati sulle due diete differenti ed avevano trovati che l'espressione ha differito per le centinaia di geni nel fegato, molti di cui sono compresi nel metabolismo del colesterolo. Tuttavia, quando hanno utilizzato di topo maschio geneticamente costruiti che mancavano di una copia del gene ATF7, l'espressione genica nella prole non ha differito dall'espressione in prole di cui i genitori hanno mangiato le diete normali.

Questo risultato significa che una dieta di topo maschio può influenzare la salubrità dei bambini futuri. Poichè di topo maschio non possono pregiudicare la prole in femmine incinte, i ricercatori hanno concluso che lo scenario più probabile era che i cambiamenti epigenetici si sono presentati nello sperma del maschio prima della concezione e che ATF7 ha una funzione critica in questo trattamento.

Sulla base di questa logica, del gruppo cercato e dei geni trovati in spermi che sono gestiti da ATF7, compreso quelli per metabolismo grasso nella produzione del colesterolo e del fegato. Gli esperimenti hanno rivelato che quando padre--sia ha mangiato le diete povere in proteine, ATF7 sono venuto liberamente e più non limitano a questi geni. Ciò a sua volta ha diminuito una modifica particolare alle proteine dell'istone, con un effetto netto che questi geni dello spermio sono stati accesi, piuttosto che la situazione normale di essere spento.

La scoperta più sorprendente e più emozionante era che il cambiamento epigenetico indotto dalla dieta povera in proteine paterna è mantenuto in sperma maturo durante la spermatogenesi ed è trasmesso alla generazione seguente.„

Shunsuke Ishii, CPR di RIKEN

Facendo uso di un modello del mouse, questo studio contribuisce a spiegare i dettagli molecolari che sono alla base delle origini inerenti allo sviluppo della teoria di malattia e di salubrità ed i generi di termini nutrizionali che potrebbero piombo alle malattie collegate allo stile di vita in bambini, quale il diabete. Inoltre, dovrebbe ora essere possibile predire i cambiamenti metabolici nella generazione seguente misurando i cambiamenti epigenetici nei geni identificati degli spermi paterni. “Speriamo quella gente, particolarmente coloro che ha nutrizione difficile dalla scelta, presteremo più attenzione alla loro dieta quando pianificazione per la generazione seguente. I nostri risultati indicano che le diete con più proteina e meno grasso sono più sane non appena per ognuno possiedono l'organismo, ma anche per sperma e la salubrità dei bambini potenziali.„

Source:
Journal reference:

Yoshida, K., et al. (2020) ATF7-Dependent Epigenetic Changes Are Required for the Intergenerational Effect of a Paternal Low-Protein Diet. Molecular Cell. doi.org/10.1016/j.molcel.2020.02.028.