Los médicos han enfatizado durante mucho tiempo la importancia de una buena nutrición para las mujeres embarazadas.

Ahora, los biólogos de la Universidad de Cincinnati dicen que la dieta del padre podría desempeñar un papel similar en la salud de un bebé.

Los profesores de biología de la UC, Michal Polak y Joshua Benoit, manipularon la nutrición de los machos de la mosca de la fruta y observaron una fuerte correlación entre la mala alimentación y la escasa supervivencia entre sus descendientes. El estudio fue publicado esta semana en la revista Actas de la Royal Society B .

"Nos sorprendió mucho, ", Dijo Polak." En muchas especies, las mamás se encargan mucho del cuidado. Por lo tanto, esperamos que la dieta materna tenga un efecto en la descendencia debido a ese fuerte vínculo. Pero fue una verdadera sorpresa encontrar un vínculo entre la dieta paterna y la descendencia ".

La UC colaboró ​​en el estudio con investigadores de la Universidad de Australia Occidental y el Centro Charles Perkins de la Universidad de Sydney.

Todo el mundo sabe que un padre es responsable de la mitad de los genes de su descendencia. Pero el estudio de la UC llega en un momento en que los investigadores están aprendiendo más sobre otras influencias que los padres tienen en la salud de sus hijos que no están necesariamente codificadas dentro de los genes. un concepto llamado epigenética. Estas influencias incluyen efectos ambientales directos como la exposición a toxinas que pueden transmitirse del padre a su descendencia a través de su plasma seminal.

La epigenética es la forma en que las células leen genes, haciendo que algunos estén inactivos y otros activos. Las señales ambientales pueden activar o desactivar ciertos genes. Y estas modificaciones epigenéticas, también, se puede heredar.

Por ejemplo, Un estudio australiano en 2016 encontró que los ratones machos que vivían con el equivalente a una dieta de comida rápida tenían más probabilidades de tener hijos diabéticos a pesar de que las hijas no se veían afectadas. Si estos rasgos estuvieran codificados en el ADN del padre, tanto los hijos como las hijas verían efectos similares en la salud.

"Los cambios epigenéticos se ven en la genética de poblaciones como menos duraderos que las mutaciones reales en el código genético o la molécula de ADN, ", Dijo Polak." Si es un dominante, mutación deletérea, podría eliminarse rápidamente de un acervo genético mediante selección. Pero si se selecciona positivamente, entonces podría barrer el acervo genético y aumentar su frecuencia hasta que se fije ".

La investigación sobre moscas de la fruta ha ganado seis premios Nobel, incluido el ganador de este año en fisiología o medicina. El último estudio del Premio Nobel examinó cómo los genes controlan los relojes corporales o los ritmos circadianos, lo que puede ayudar a explicar por qué algunas personas tienen problemas crónicos para dormir.

"Estoy muy contento por el campo. Estoy muy contento por la mosca de la fruta, ", dijo el co-ganador Michael Rosbash a The Associated Press.

Las moscas de la fruta se encuentran en todo el mundo. Benoit de la UC incluso los vio zumbando dentro de una estación de investigación en la Antártida, donde probablemente se refugiaron en los suministros de alimentos importados de Chile.

Las moscas se convirtieron en sujetos de estudio populares a principios de la década de 1900, cuando los biólogos comenzaron a desentrañar cómo funcionaba la herencia genética. Los libros de texto de biología de la escuela secundaria todavía usan el color de los ojos de la mosca de la fruta para ilustrar el concepto.

Hoy dia, los científicos estudian regularmente las moscas de la fruta porque comparten el 60 por ciento de nuestros genes y más del 75 por ciento de los genes de nuestras enfermedades. Los genetistas han mapeado todo su genoma. Más de 150 años de estudio han hecho de esta pequeña mosca sin pretensiones un buen sistema modelo, Dijo Polak.

"Es casi arbitrario por qué se eligieron las moscas de la fruta, ", Dijo Polak." Simplemente se convirtió en el caballo de batalla en esos laboratorios originales ".

Benoit dijo que las moscas son un tema de prueba práctico y económico.

"Se reproducen rápidamente. Puedes criar algunos cientos en solo uno de estos pequeños frascos. Puedes tener miles de moscas de la fruta en la misma cantidad de espacio en la que caben seis ratones," ", Dijo Benoit." Es un gran sistema en el que trabajar. Por eso se han respondido tantas preguntas sobre ellos ".

Para el estudio de la UC, Polak aisló hembras y machos de la especie de mosca de la fruta Drosophila melanogaster, la cual es famosa por sus enormes ojos rojos y alta capacidad reproductiva. Una sola mosca puede poner 50 huevos por día o hasta 2, 000 huevos en su corta vida de dos meses.

Los investigadores de la UC alimentaron a las hembras con la misma dieta. Pero alimentaron a los machos con 30 dietas diferentes de levadura y azúcares. Las moscas podían comer todo lo que quisieran de la mezcla de agar en el fondo de sus vasos de precipitados de vidrio, pero la calidad de los alimentos varió drásticamente de concentraciones bajas a altas de proteínas, carbohidratos y calorías.

En tono rimbombante, ninguna de las moscas murió de hambre. Esto aseguró que el experimento no eliminara inadvertidamente a los machos más débiles y menos robustos, Dijo Polak.

Después de 17 días de dieta estricta, los machos se aparearon individual y consecutivamente con dos hembras, que todos recibieron la misma dieta de harina de maíz con levadura. Controlando la dieta y la edad de la hembra apareada, 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. Después, 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. Igualmente, 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. Mientras tanto, 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."