Rahvusvaheline teadlasrühm uuris võrdlevalt inimeste ja hiirte meessugurakke. Tuli välja, et mõlemal liigil talletab sperma toidusedelis tehtud valikud. Kord talletatuna kanduvad eelmise põlve toiduvalikute mõju üle järgmisele ja võib soodustada järglastel ainevahetushäireid, vahendab Nature News.

Tööst ilmnes, et kui isashiir sööb rasvarikast toitu, suureneb tema spermas teatud tüüpi RNA-de hulk. Ühtlasi selgus, et selliste isashiirte isased järglased on kimpus näiteks glükoositalumatusega, mis on üks suhkrutõve märke. Suure kehamassiindeksiga meeste poegadel osutas epidemioloogiline analüüs sarnastele murekohtadele.

Spermas on kõik kirjas

Varasematest uuringutest on teada, et emaste ainevahetushäired võivad järglastele edasi kanduda. Isashiirega tegid aga Utah' Ülikooli teadlased 2016. aastal katse, kus süstisid hiire viljastatud munaraku sisse rasvarikka toidulauaga isaste spermas leiduvat RNA-d. Seepeale kujunes välja ainevahetushäirega hiireloode. 

Uuringutest on teada seegi, et vanema toidulaua kaugele ulatuva mõju taga pole mitte muutused järglase genoomis, vaid tema epigenoomis. Piltlikult öeldes on epigenoom organismi pärilikkusaine koos kõigi selle külge lisatud keemiliste märgiste ja juhistega, mis mõjutavad otseselt seda, kuidas valmistatakse selle põhjal valke.

Uues uuringus lasid teadlased isashiirtel nosida kaks nädalat järjest rasvarikast toitu. Töö autorid märkasid, et säärane dieet põhjustas muutusi loomade sugurakkude mitokondrites leiduvas teatud tüüpi RNA-s. Mitokonder on justkui raku jõujaam, mis toodab energiat. Toidu mõjul muutunud transpordi-RNA (tRNA) molekulid on aga oluline osa DNA valguks kirjutamise protsessist. See liigutab ribosoomidesse aminohappeid, millest valke kokku pannakse.

Täpsemalt leidus rasvast toitu söönud hiirtel spermas lühikesi tRNA juppe rohkem, kui väherasvast toitu söönud kontrollrühma hiirtel. Sellised tRNA jupid võivad genoomis toimida epigeneetiliste reguleerijatena. Näiteks võivad need suurendada või vähendada teatud mitokondrigeenide avaldumist.

Stressis mitokondrid

Uuringu juhtivautori ja Müncheni Helmholtzi keskuse keskkonnaepigeneetika uurija Raffaele Teperino sõnul on tulemused loogilised. Tema sõnul tekitab rasvarikas toidulaud mitokondrites stressi. Stressis mitokondrid valmistavad aga tavalisest rohkem RNA-d, et toota rohkem energiat.

Uuringuga mitte seotud, ent 2016. aastal valminud uurimust juhtinud Utah' Ülikooli reproduktiivbioloogia teadur Qi Cheni sõnul on mitokondrite vastus justkui vahetustehing. Aktiivsemad mitokondrid annavad spermidele munarakuni jõudmiseks rohkem energiat.  Samas antakse sel juhul isalt munaraku viljastumisel edasi ka ülemäärane mitokondri-RNA. See muudab isalt lootele antavat geeniinfot ja võib kahjustada embrüo tervist.

Teperino töörühm ei vaadanud uues uuringus üksnes rakke, vaid ka täiskasvanud hiiri, kelle isad sõid rasvast toitu, ja inimesi, kelle isasid kimbutas ülekaal. Ilmnes, et sellistest hiirtest esines pea kolmandikul ainevahetushäireid. 

Lisakatsetes selgus, et sellised järglashiired olid isalt pärinud palju rohkem mitokondri tRNA-d, kui väherasvase toidu peal olnud hiirte pojad. Enam kui 3400 inimlapse andmete põhjal leidis aga töörühm, et isa suurem kehamassiindeks loote viljastamise hetkel seostus poegade kehvema ainevahetusega.

Üksikud tõestuskillud

Uue uuringu tulemusi vaadates peab arvestama tehnilist laadi piiranguga. Nimelt tuvastab osades katsetes kasutatud geenijärjendamise meetod ainult terveid RNA molekule. Seetõttu ei saanudki uuringus välja tulla, kas isalt lootele kandus edasi ka üksikuid RNA tükikesi. Raffaele Teperino oletab, et taoline materjal kandub samuti üle, ent otseselt tõestada polnud seda võimalik.

Qi Cheni jaoks on eriti huvitav just tõik, et uuritud hiireisad andsid oma ainevahetushäireid edasi ainult meessoost järglastele – sama selgus ka tema varasemas uuringus. Cheni sõnul viitab see, et X- ja Y-kromosoomi kandavad spermid kätkevad endas erinevat informatsiooni. Miks see nii olla võib, väärib tema hinnangul edasisi uuringuid. Uuringu laiem sõnum on tema sõnul, et iga praegu söödud suutäis mõjutab mehe sperma kaudu tema tulevasi lapsi.

Uurimus avaldati ajakirjas Nature.