Недостаток белка во время беременности и лактации может повлиять на жизнеспособность сперматозоидов потомства

Группа ученых из Университета штата Сан-Паулу (UNESP) провела эксперимент на крысах, показавший, что недостаток белка в рационе беременной и кормящей матери может негативно повлиять на репродуктивное здоровье будущих самцов. Исследовательские результаты, опубликованные в журнале Biology Open, демонстрируют, что ограничения белка вызывают изменения в структурах и функциях придатка яичка — важного органа мужской репродуктивной системы, участвующего в созревании и хранении сперматозоидов.

При изучении взрослых особей ученые зафиксировали ухудшение структуры придатка яичка, что отразилось на снижении качества спермы и потенции зачатия. Данное исследование представляет собой первое доказательство прямой связи между дефицитом белка у матери и негативными последствиями для структуры и функционирования этого органа у потомства.

Обсудив итоги своей работы, Рафаэль Фантин Доминикони, профессор Института биологии UNESP Ботукату, отметил: «Наше открытие укрепляет идею о том, что правильное питание и борьба с недоеданием являются важными мерами профилактики множества заболеваний и залогом здорового развития последующих поколений».

Эпигенетика и дефицит питательных веществ

Сегодня научные исследования активно исследуют влияние питания матери на здоровье ее потомства, основываясь на концепции DOHaD (Developmental Origins of Health and Disease) — направлении науки, изучающем долгосрочные последствия неблагоприятных условий, возникающих в критически важные периоды жизни (эмбриогенез, первые два года после рождения).

Известно, что условия окружающей среды и питание во время беременности могут влиять на последующую заболеваемость потомства хроническими болезнями, такими как онкология, диабет, сердечные заболевания и дыхательные расстройства.

Образно говоря, ученый сравнивает ситуацию с процессом строительства здания: недостаток строительного материала (питательных веществ) ведет к дефектам строительных конструкций тела. Так, недостаточное потребление белков может уменьшить число функциональных единиц почек (нефронов), кардиомиоцитов (сердечных клеток) и даже изменять анатомию половых органов, как продемонстрировано в данном исследовании.

Методика эксперимента

Чтобы проверить свою гипотезу, ученые поделили беременных самок крыс на три группы:

• первая группа получала стандартный рацион,
• второй группе предлагалась диета с умеренным уровнем белка (17%),
• третьей – высокодефицитная по белкам диета (всего 6%).

Выяснилось, что у потомства, рожденного матерями с низким потреблением белка, наблюдаются серьезные морфологические и функциональные отклонения в придатке яичка. Они включают сокращение длины семенных канальцев, повреждения внутриклеточных структур и сбой нормальной экспрессии белков, участвующих в метаболизме жидкости и функционировании кровотока.

Эти негативные изменения сохраняются у животных на протяжении всей жизни.

Последствия дефектов придатка яичка

Даже в молодом возрасте у животных, рожденных от матерей с низкой обеспеченностью белком, обнаружены задержки в нормальном развитии клеток внутреннего слоя эпителия придатка яичка. Количество незрелых мезенхимальных клеток оказалось увеличено, а полноценных специализированных эпителиальных клеток — меньше обычного.

Подобные дефекты приводят к проблемам с качеством спермы и снижают шансы успешного оплодотворения, хотя полная бесплодность не наступает.

Источник:
Fábio Colonheze et al, Maternal protein restriction affects the differentiation of cells in the epididymal epithelium lining of 44-day-old rats, Biology Open (2024). https://journals.biologists.com/bio/article/14/6/bio060080/368206/Maternal-protein-restriction-affec...