Když se ženy při výběru budoucího otce svého dítěte dívají po bicepsech, možná tím (zcela nevědomky) následují nejnovější poznatky molekulární biologie. Nová studie publikovaná v prestižním časopise Cell Metabolism totiž přináší překvapivý závěr: fyzická kondice otce ještě před početím může zásadně ovlivnit zdraví jeho potomků. A ne jen symbolicky. Ukazuje se, že cvičení mění samotnou „informační stopu“ ve spermii – nikoliv genetický kód, ale to, jak se geny chovají. Potomci otců, kteří pravidelně cvičili, vykazovali vyšší aerobní kapacitu, lepší využití energie a vyšší citlivost na inzulin.

Že by se otcova námaha na běhacím pásu mohla propsat do organismu jeho budoucího dítěte, může na první pohled vypadat jako sci-fi. Přesto přesně to nyní vědci z Nankingské univerzity v Číně experimentálně prokázali. Výzkumný tým sledoval stovky myších samců, z nichž polovina absolvovala osm týdnů vytrvalostního tréninku, zatímco druhá zůstala pohodlně v kleci.

Výsledek? Myši-otcové, kteří běhali, měli nižší množství tělesného tuku, více svalové hmoty a vyšší spotřebu kyslíku. Ale hlavní překvapení přišlo, když vědci nechali tyto samce spářit se samicemi, které nikdy necvičily. Potomci těchto „fit otců“ se nejenom narodili zcela zdraví, ale jakmile vyrostli, vykazovali ohromující výkonnostní i metabolické výhody oproti vrstevníkům z línějších rodů.

V testech běhu do vyčerpání dokázali potomci cvičících otců běžet déle a dále, měli nižší hladinu laktátu po výkonu, více mitochondrií ve svalech a lepší schopnost spalovat tuky. „Potomci otců trénovaných na vytrvalost mají vrozené adaptační schopnosti k pohybu a lepší metabolické parametry,“ shrnují autoři.

Hlavní děj se odehrává ve spermii

Na rozdíl od klasické dědičnosti zde nejde o přenos změněných genů, ale o takzvané epigenetické nastavení – jakýsi software, který řídí, kdy se jednotlivé geny zapínají a vypínají. V tomto případě se hlavní děj odehrává ve spermii.

U cvičících samců se ve spermii mění aktivita takzvané microRNA, tedy miniaturních regulačních molekul, které ovlivňují expresi genů. Tyto microRNA po oplození „instrukčně přenastaví“ embryonální vývoj tak, že podporují tvorbu mitochondrií a oxidativní metabolismus. Jinými slovy: spermie si pamatuje, že její nositel cvičil a tuto informaci předá dál.

Mohlo by vás zajímat

Tichý posel mezi generacemi

Vědci identifikovali několik klíčových microRNA, z nichž nejdůležitější se ukázala miR-148a-3p. Tato molekula působí jako vypínač, neboť tlumí gen NCoR1, který jinak blokuje aktivaci mitochondrií a brzdí energetický metabolismus. Cvičení u otců zvýšilo množství této microRNA ve spermii téměř trojnásobně.

Když ji badatelé samostatně vstříkli do zygot, narodila se z nich mláďata s vyšší aerobní kapacitou, větším množstvím mitochondrií a vyšší citlivostí na inzulin. „Vložením jediné microRNA do oplozeného vajíčka jsme byli schopni replikovat celý efekt cvičení,“ píší autoři. Naopak, když vědci v embryích uměle obnovili vysokou hladinu NCoR1, pozitivní účinky cvičení zcela zmizely.

To ukazuje, že tato drobná molekula stojí uprostřed složitého mechanismu, který spojuje životní styl otce s fyziologií potomka. MicroRNA tak funguje jako tichý posel, který přenáší informaci o pohybu, výživě či stresu mezi generacemi, a to bez přímé změny genetického kódu.

Vnoučata už mají smůlu

Zajímavé je, že výhody cvičících otců se neomezují jen na výkonostní parametry. Potomci vykazovali i lepší glukózovou toleranci a vyšší citlivost na inzulin – tedy odolnost vůči metabolickým poruchám, které vedou k diabetu 2. typu.

V testech, kdy byli mladí potomci vystaveni tučné dietě, si dokázali lépe udržet normální hladinu cukru v krvi. Analýzy pomocí PET/CT skenů ukázaly, že jejich svaly dokázaly rychleji a účinněji využívat glukózu. „Otcovské cvičení může zmírnit nepříznivé metabolické účinky stravy s vysokým obsahem tuků na potomky,“ shrnují autoři studie.

Zajímavým zjištěním je i fakt, že tyto výhody přetrvávají jen jednu generaci, tedy u přímých potomků. U vnoučat už efekt mizí. Biologická paměť životního stylu se tak zdá být přechodná, závislá na bezprostředním stavu otce v době početí.

Lidé nejsou výjimkou

Aby vědci zjistili, zda podobný jev existuje i u lidí, analyzovali také spermie trénovaných a netrénovaných mužů. Sedm z deseti identifikovaných microRNA se vyskytlo i v lidském genomu. A všechny byly ve spermii sportovců výrazně zvýšeny. To naznačuje, že princip epigenetického přenosu pohybové aktivity může platit i u člověka.

Spermie tak přenášejí do vajíčka nejen genetický kód, ale i molekulární paměť otcova životního stylu. Tato paměť se přitom neukládá v genech, ale v jejich regulaci, tedy v tom, jak se budou „číst“. V praxi to znamená, že tělo dítěte může být doslova naprogramováno na vyšší výkon a zdravější metabolismus ještě dříve, než se vůbec narodí.