Streszczenie: Badanie pokazuje, że starzenie się samców myszy prowadzi do zmian w mikroRNA plemników (miRNA), które mogą wpływać na rozwój potomstwa. Zespół badawczy przeprowadził szczegółową analizę nasienia młodych i starszych myszy, odkrywając istotne związane z wiekiem zmiany w miRNA, z których część reguluje układ nerwowy i geny powiązane z zaburzeniami ze spektrum autyzmu.

Odkrycia te podkreślają rosnące zrozumienie wpływu wieku ojca na potomstwo, szczególnie w kontekście zaburzeń neurorozwojowych. W badaniu tym podkreślono znaczenie uwzględnienia czynników ojcowskich w kontekście zdrowia reprodukcyjnego i zapobiegania chorobom przyszłych pokoleń.

Kluczowe fakty:

1. W badaniu zidentyfikowano istotne, związane z wiekiem zmiany w mikroRNA plemników myszy, które mogą zostać przeniesione do zapłodnionych komórek jajowych i wpłynąć na rozwój potomstwa.
2. Odkryto, że zmienione mikroRNA regulują geny związane z układem nerwowym i zaburzeniami ze spektrum autyzmu.
3. Badania te przyczyniają się do szerszego zrozumienia wpływu starzenia się ojca na zdrowie i rozwój potomstwa, zwłaszcza w odniesieniu do zaburzeń neurorozwojowych.

Źródło: Uniwersytet Tohoku

Niedawne badanie wykazało, że zmiany w mikroRNA plemników myszy spowodowane starzeniem się mogą wpływać na wzrost i rozwój potomstwa. Odkrycie to stanowi uzupełnienie rosnącej literatury na temat wpływu starzenia się ojca na potomstwo.

Szczegóły badania opublikowano w czasopiśmie Raporty naukowe 7 grudnia 2023 r.

Małżeństwa i rodzenie dzieci w późniejszym wieku stają się coraz bardziej normą. Chociaż wpływ wieku matki na potomstwo, taki jak większe ryzyko poronienia i zespołu Downa, jest powszechnie zrozumiany, wpływ ze strony ojca jest mniej wyraźny.

Jednak to się zmienia. Ostatnie badania epidemiologiczne wykazały, że starzenie się ojca wywiera bardziej znaczący wpływ na zwiększone ryzyko wystąpienia zaburzeń neurorozwojowych, takich jak zaburzenia ze spektrum autyzmu.

Zespół badawczy kierowany przez profesor Noriko Osumi z Wydziału Neuronauki Rozwojowej na Uniwersytecie Tohoku Graduate School of Medicine ujawnił wcześniej, że czynniki epigenetyczne, w tym modyfikacje histonów w spermatogenezie i metylacja DNA w plemnikach myszy, ulegają zmianom wraz z wiekiem. Zmiany te mogą prowadzić do skutków międzypokoleniowych.

Jednakże wpływ starzenia się ojca na mikroRNA (miRNA), czyli małe, niekodujące cząsteczki RNA, które odgrywają kluczową rolę w regulacji ekspresji genów, pozostaje niedostatecznie zbadany.

Aby temu zaradzić, ten sam zespół badawczy przeprowadził wszechstronną analizę związanych z wiekiem zmian w mikroRNA w nasieniu myszy. Porównali mikroRNA w nasieniu myszy w wieku 3, 12 i 20 miesięcy i zidentyfikowali mikroRNA, których ilość uległa zmianie.

Naukowcy odkryli istotne różnice w mikroRNA związane z wiekiem. Niektóre zmiany dotyczyły mikroRNA odpowiedzialnych za regulację układu nerwowego i genów związanych z zaburzeniami ze spektrum autyzmu, a te zmienione mikroRNA obejmowały te przeniesione do zapłodnionych komórek jajowych.

„Nasze badanie ujawnia potencjalny związek między zmianami w mikroRNA plemników spowodowanymi starzeniem się ojca, podkreślając znaczenie badania wpływu mikroRNA plemników na potomstwo, a aspektu, który był stosunkowo pomijany w poprzednich badaniach” – stwierdza Osumi.

Oczekuje się, że dalsze badania czynników epigenetycznych, w szczególności mikroRNA, nie tylko przyczynią się do odkrycia mechanizmów patogennych leżących u podstaw zaburzeń neurorozwojowych, ale także zapewnią wgląd w promowanie zdrowia i zapobiegania chorobom kolejnych pokoleń.

Osumi wskazuje, że ich badanie poszerza horyzonty, jeśli chodzi o badanie związku między wiekiem ojca a potencjalnymi powikłaniami zdrowotnymi u dzieci. „Chociaż związane z wiekiem zmiany w oocytach są dobrze udokumentowane, skupiono się głównie na płodności plemników. Konieczne staje się rozpoznanie niezliczonych przemian epigenetycznych związanych ze starzeniem się plemników, czego przykładem są mikroRNA zbadane w tym badaniu.

Odkrycia zyskują również na znaczeniu w kontekście szybko spadającego wskaźnika urodzeń w Japonii, co wymaga uwzględnienia perspektywy czynników związanych z nasieniem w postępie medycyny reprodukcyjnej.

O nowościach badawczych dotyczących starzenia się, genetyki i rozwoju układu nerwowego

Autor: Noriko Osumi
Źródło: Uniwersytet Tohoku
Kontakt: Noriko Osumi – Uniwersytet Tohoku
Obraz: Zdjęcie przypisuje się Neuroscience News

Orginalne badania: Otwarty dostęp.
„Badanie wpływu starzenia się ojca na profile miRNA plemników mysich i ich potencjalny związek z zaburzeniami ze spektrum autyzmu” – Noriko Osumi i in. Raporty naukowe

Abstrakcyjny

Badanie wpływu starzenia się ojca na profile miRNA plemników mysich i ich potencjalny związek z zaburzeniami ze spektrum autyzmu

Starzenie się ojca konsekwentnie wiąże się ze zwiększonym ryzykiem zaburzeń neurorozwojowych, w tym zaburzeń ze spektrum autyzmu (ASD), u potomstwa. Najnowsze dowody podkreśliły udział czynników epigenetycznych.

W tym badaniu chcieliśmy zbadać związane z wiekiem zmiany w profilach mikroRNA (miRNA) plemników myszy i przeanalizować geny docelowe regulowane przez miRNA o zróżnicowanej ekspresji (DEmiRNA).

Analizy mikromacierzowe przeprowadzono na próbkach nasienia myszy w różnym wieku: 3 miesiące (3 M), powyżej 12 M i powyżej 20 M. Zidentyfikowaliśmy 26 miRNA o zróżnicowanej ekspresji pomiędzy myszami 3 i 20 M, 34 miRNA pomiędzy 12 i 20 M. myszy 20 M i 2 miRNA pomiędzy myszami 3 i 12 M.

Geny docelowe regulowane przez te miRNA były w istotny sposób powiązane ze szlakami apoptozy/ferroptozy i układem nerwowym.

Ujawniliśmy zmiany w profilach miRNA plemników spowodowane starzeniem się i sugerujemy, że geny docelowe regulowane przez te DEmiRNA są powiązane z apoptozą i układem nerwowym, co sugeruje potencjalny związek między starzeniem się ojca a zwiększonym ryzykiem zaburzeń neurorozwojowych, takich jak ASD.

Zaobserwowane związane z wiekiem zmiany w profilach miRNA plemników mogą mieć wpływ na jakość nasienia, a w konsekwencji na rozwój potomstwa.