Eine aktuelle Studie untersuchte, wie über- und unterernährung des Vaters die Fruchtbarkeit und die Entwicklung des Nachwuchses beeinflusst. Dabei wurden männliche C57BL/6J‑Mäuse acht Wochen lang mit verschiedenen Diäten gefüttert und anschließend mit weiblichen C57BL/6J‑Mäusen verpaart.
Versuchsdesign und Diäten
Die Tiere erhielten entweder eine Kontrolldiät (CD), eine isokalorische proteinarme Diät (LPD), eine fettreiche Zucker‑„Western“-Diät (WD) oder die jeweiligen Diäten ergänzt um Methylspender und Träger (MD‑LPD, MD‑WD). Nach der Fütterungsphase wurden die Männchen zur Paarung eingesetzt und verschiedene Gewebe für weitere Analysen entnommen.
Körperliche und metabolische Veränderungen
Die Mäuse, die die WD bzw. MD‑WD erhalten hatten, wiesen im Vergleich zu den CD‑Tieren eine erhöhte Fettmasse, höhere Hepatic‑Cholesterin‑ und Freifettsäurewerte sowie eine Dysbiose der Darmmikrobiota auf.
Einfluss auf die Testikel
In den Hoden der WD‑ und MD‑WD‑Männchen wurden Gene verändert, die mit dem Stoffwechsel und der Transkriptionsregulation assoziiert sind. Zusätzlich zeigte sich eine veränderte Expression mehrerer Gene des Wnt‑Signalwegs, welcher für Zellproliferation und -differenzierung wichtig ist.
Plazentare Entwicklung
Die Untersuchung des embryonalen Ektoplazentalkegels (Tag 8,5) offenbarte Änderungen im Stoffwechsel, während am Tag 17,5 geschlechtsspezifische Unterschiede im Transkriptom der Plazenta nachgewiesen wurden. Trotz unveränderter Fruchtbarkeitsparameter der Väter zeigten sich signifikante Effekte auf das fetale Wachstum und die Plazentafunktion.
Geschlechtsspezifische Genexpression
Während in den Kontroll‑Plazenten 301 geschlechtsspezifisch dimorphe Gene identifiziert wurden, reduzierten sich diese Zahlen bei LPD, MD‑LPD, WD und MD‑WD auf 13, 0, 14 bzw. 15 Gene, was auf eine Abschwächung der geschlechtsspezifischen Genregulation durch die Ernährung hindeutet.
Schlussfolgerungen
Die Autoren schließen, dass eine suboptimale väterliche Ernährung kaum die männliche Fruchtbarkeit beeinträchtigt, jedoch die embryonale und plazentare Entwicklung geschlechtsspezifisch stören kann. Diese Ergebnisse erweitern das Verständnis der epigenetischen Weitergabe von Ernährungsfaktoren.
Dieser Bericht basiert auf Informationen von eLife, lizenziert unter Creative Commons BY 4.0 (Open Access). Wissenschaftliche Inhalte, offen zugänglich.
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