Os médicos há muito enfatizam a importância de uma boa nutrição para as mulheres grávidas.

Agora, biólogos da Universidade de Cincinnati dizem que a dieta do pai pode desempenhar um papel semelhante na saúde de um bebê.

Os professores de biologia da UC Michal Polak e Joshua Benoit manipularam a nutrição de moscas-das-frutas machos e observaram uma forte correlação entre dieta pobre e sobrevivência insuficiente entre seus filhos. O estudo foi publicado esta semana na revista. Anais da Royal Society B .

"Ficamos realmente surpresos, "Polak disse." Em muitas espécies, as mães cuidam muito. Portanto, esperamos que haja um efeito da dieta materna sobre os filhos devido a essa forte ligação. Mas foi uma verdadeira surpresa encontrar uma ligação entre a dieta paterna e a descendência. "

A UC colaborou no estudo com pesquisadores da University of Western Australia e do Charles Perkins Centre da University of Sydney.

Todo mundo sabe que um pai é responsável pela metade dos genes de seus filhos. Mas o estudo da UC chega em um momento em que os pesquisadores estão aprendendo mais sobre outras influências que os pais têm na saúde de seus filhos que não estão necessariamente codificadas nos genes, um conceito chamado epigenética. Essas influências incluem efeitos ambientais diretos, como exposição a toxinas que podem ser transmitidas do pai para os filhos por meio do plasma seminal.

Epigenética é a maneira pela qual as células leem os genes, tornando alguns dormentes e outros ativos. Pistas ambientais podem ativar ou desativar certos genes. E essas modificações epigenéticas, também, pode ser herdado.

Por exemplo, um estudo australiano em 2016 descobriu que ratos machos que viviam com o equivalente a uma dieta de fast-food eram mais propensos a ter filhos diabéticos, embora as filhas não fossem afetadas. Se essas características fossem codificadas no DNA do pai, filhos e filhas veriam efeitos semelhantes na saúde.

"As mudanças epigenéticas são vistas na genética populacional como menos duráveis ​​do que as mutações reais no código genético ou na molécula de DNA, "Polak disse." Se for um dominante, mutação deletéria, poderia ser rapidamente eliminado de um pool genético por seleção. Mas se for selecionado positivamente, então, ele poderia varrer o pool genético e aumentar em frequência até que se tornasse fixo. "

A pesquisa sobre as moscas da fruta ganhou seis prêmios Nobel, incluindo o vencedor deste ano em fisiologia ou medicina. O último estudo do Prêmio Nobel examinou como os genes controlam os relógios corporais ou ritmos circadianos, o que pode ajudar a explicar por que algumas pessoas têm problemas crônicos para dormir.

"Estou muito satisfeito com o campo. Estou muito satisfeito com a mosca-das-frutas, "o co-vencedor Michael Rosbash disse à Associated Press.

As moscas da fruta são encontradas em todo o mundo. Benoit, da UC, até os viu zumbindo dentro de uma estação de pesquisa na Antártica, onde provavelmente guardaram suprimentos de alimentos importados do Chile.

As moscas se tornaram objetos de estudo populares no início de 1900, quando biólogos começaram a desvendar como funcionava a herança genética. Os livros didáticos de biologia do ensino médio ainda usam a cor dos olhos da mosca-das-frutas para ilustrar o conceito.

Hoje, os cientistas estudam regularmente as moscas da fruta porque elas compartilham 60% dos nossos genes e mais de 75% dos genes de nossas doenças. Os geneticistas mapearam todo o seu genoma. Mais de 150 anos de estudo tornaram esta pequena mosca despretensiosa um bom sistema modelo, Polak disse.

"É quase arbitrário por que as moscas-das-frutas foram escolhidas, "Polak disse." Ele simplesmente se tornou o burro de carga nos laboratórios originais. "

Benoit disse que as moscas são um objeto de teste prático e barato.

"Eles se reproduzem rapidamente. Você pode criar algumas centenas em apenas um desses pequenos frascos. Você pode ter milhares de moscas da fruta no mesmo espaço em que caberia seis ratos, "Benoit disse." É um ótimo sistema para trabalhar. É por isso que tantas perguntas foram respondidas sobre eles. "

Para o estudo da UC, Polak isolou fêmeas e machos da espécie de mosca-das-frutas Drosophila melanogaster, que é famosa por seus enormes olhos vermelhos e alta capacidade reprodutiva. Uma única mosca pode colocar 50 ovos por dia ou até 2, 000 ovos em sua curta vida de dois meses.

Os pesquisadores da UC alimentaram as mulheres com a mesma dieta. Mas eles alimentaram os machos com 30 dietas diferentes de fermento e açúcares. As moscas podiam comer tudo o que quisessem da mistura de ágar no fundo de suas casas de provetas de vidro, mas a qualidade da comida variava dramaticamente de baixas a altas concentrações de proteínas, carboidratos e calorias.

Mais importante, nenhuma das moscas morreu de fome. Isso garantiu que o experimento não eliminasse inadvertidamente os machos mais fracos e menos robustos, Polak disse.

Após 17 dias de dieta restrita, os machos foram acasalados individualmente e consecutivamente com duas fêmeas, which all received the same diet of yeasted cornmeal. By controlling the diet and age of the mated female, researchers tried to limit variation in maternal conditions for the study.

And by mating the males consecutively, researchers wanted to learn about the effect of male mating order and what role diet played in changing the male's ejaculate.

After the first mating, the male fly was mated 15 minutes later with a second female. Depois, the females were placed in isolated breeding vials filled with grape agar suitable for laying eggs. After 24 hours, researchers counted their eggs.

After another 24-hour incubation period, the eggs were examined under a microscope to determine how many hatched or contained viable embryos. Unfertilized eggs were removed from consideration. After the first count, researchers waited another 24 hours to give potentially unviable eggs time to develop or hatch but none did.

Polak and Benoit found that embryos from the second mating were more likely to survive as their fathers' diets improved in nutrition. These effects were less apparent in the first mating. Likewise, embryo mortality was highest for offspring of males that fed on a high-carbohydrate, low-protein diet.

Researchers also found a connection between the male's body condition and his offspring's mortality. Males with lower energy reserves (measured in whole-body fatty acids, glucose and protein) were more likely to have fewer surviving offspring.

Females laid roughly the same number of eggs regardless of the male's diet or mating frequency. But the study suggested that something important in the male's ejaculate was lost between the first and second pairings.

"The second copulation is where the effects of diet really became stronger, " Polak said. "Emaciated males in poor condition produced embryos with a higher rate of mortality. But only in the second copulation."

Polak's study also found a slightly higher incidence of embryo mortality associated with male flies in the first mating that were fed the highest-calorie diet.

"There have been a fair number of studies that suggest male nutrition does affect reproductive capacity, " Benoit said. "But the reduction in viability was a lot smaller than what we saw in the low-quality diet or may have been masked since only a single mating was assessed."

Polak said the study raises questions about how nutrition might affect successive generations. A 2002 Swedish population study found a correlation between 9-year-old children who had ample access to food and higher rates of diabetes and heart disease among their grandchildren. Enquanto isso, children who faced privation from famine at the same age had children and grandchildren with less incidences of heart disease and diabetes.

Now Benoit and Polak are turning their attention to a new study examining the genetic and epigenetic responses of fruit flies that are stressed by parasitic mites.

"The seminal fluid does have a protective role to play for the embryo. You definitely have implications for embryo health and viability. But that's another chapter, " Polak said.

The researchers also are interested in testing whether parasitic infection could change the quality of male seminal plasma, possibly exerting effects on the embryo as they observed in the diet study.

After spending most of his academic career studying them, Polak has respect for the lowly fruit fly.

"You get a special sort of appreciation for them when you see them in your kitchen courting on a piece of fruit, " he said. "You know a lot about them - and maybe you're a little less likely to swat them."