Thí nghiệm trên chuột cái bị thiếu kẽm trong chế độ ăn uống trước khi thụ thai gặp vấn đề về khả năng sinh sản

Theo các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Khoa học Nông nghiệp bang Pennsylvania, những con chuột cái bị thiếu kẽm trong một thời gian tương đối ngắn trước khi thụ thai gặp phải các vấn đề về sinh sản và mang thai và có thai nhỏ hơn, kém phát triển hơn so với những con chuột ăn kẽm trong cùng thời gian.

Các phát hiện có ý nghĩa đối với sinh sản của con người, các nhà khoa học cho biết. Không có kẽm trước khi rụng trứng có ảnh hưởng rõ rệt đến chức năng sinh sản của chuột. Thiếu kẽm gây ra tỷ lệ sảy thai cao và phôi từ nhóm chế độ ăn thiếu kẽm trung bình nhỏ hơn 38% so với nhóm đối chứng. Thiếu kẽm tiền định kiến ​​cũng khiến khoảng một nửa số phôi biểu hiện sự phát triển chậm hoặc bất thường.

Khiếm khuyết trong sự phát triển của nhau thai là một nguyên nhân chính của sự phát triển phôi/ thai chậm vì phôi phát triển không có đủ chất dinh dưỡng để hỗ trợ sự phát triển bình thường. Trong nhóm thiếu kẽm, phía thai nhi của nhau thai kém phát triển hơn nhiều. Phù hợp với sự phát triển chậm của nhau thai, sự biểu hiện của các gen nhau thai chính đã bị cắt giảm mạnh ở những con chuột có chế độ ăn thiếu kẽm.

Tổng hợp, các phát hiện cung cấp bằng chứng cho thấy tầm quan trọng của kẽm ​​trong việc thúc đẩy khả năng sinh sản và phôi thai tối ưu, sự phát triển của thai nhi và nhau thai, Francisco Diaz, trợ lý giáo sư sinh học sinh sản giải thích "Kẽm khoáng hoạt động như một yếu tố xúc tác, cấu trúc và tín hiệu trong việc điều chỉnh một loạt các con đường tế bào liên quan đến hàng trăm enzyme và protein," ông nói. "Với những vai trò rộng rãi này, không có gì đáng ngạc nhiên khi thiếu kẽm trong thai kỳ gây ra các khiếm khuyết về phát triển ở nhiều loài. Chúng tôi đã biết điều đó từ lâu.

"Tuy nhiên, vai trò của kẽm trong giai đoạn tiền định kiến ​​trong việc thúc đẩy sự phát triển sau này trong thai kỳ vẫn chưa được hiểu rõ ràng."

Trong nghiên cứu kéo dài sáu tháng, được công bố trực tuyến trong ấn bản Sinh học sinh sản gần đây, chuột cái được cho ăn một chế độ kiểm soát hoặc chế độ ăn thiếu kẽm trong bốn đến năm ngày trước khi rụng trứng. Sau đó, sự phát triển của phôi thai hoặc nhau thai được đánh giá vào các ngày 3, 6, 10, 12 và 16 của thai kỳ.

Trong mỗi khoảng thời gian đó, Xi Tian, ​​sinh viên tiến sĩ gần đây của bang Pennsylvania và hiện là học giả sau tiến sĩ tại Đại học Bắc Carolina, Đồi Chapel, đã đo và đánh giá thai nhi, kiểm tra chúng bằng kính hiển vi ánh sáng và chụp cộng hưởng từ. Cô được trợ lý bởi các đồng tác giả Thomas Neuberger, trợ lý giáo sư kỹ thuật y sinh tại Viện Khoa học Đời sống Huck của bang Pennsylvania, làm việc với Cơ sở chụp ảnh cộng hưởng từ trường cao của bang Pennsylvania và Kate Anthony, kỹ thuật viên nghiên cứu về khoa học động vật.

"Những kết quả này chứng minh rằng sự gián đoạn chế độ ăn uống tương đối ngắn trong các chất dinh dưỡng có sẵn có thể có tác động đến buồng trứng, chất lượng trứng mà buồng trứng tạo ra và chất lượng của phôi và nhau thai mà trứng phát triển sau khi thụ tinh , Diaz nói. "Chúng tôi biết rằng những hạn chế về chế độ ăn uống có thể có ảnh hưởng đến thai kỳ và sự phát triển của thai nhi và nhau thai, nhưng chúng tôi không quen với các hiệu ứng định kiến ​​tương đối cấp tính và sau đó nhìn thấy hiệu quả sau này trong thai kỳ. Đó là khía cạnh mới nhất của chúng tôi làm ở đây."

Kẽm có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của trứng là bằng cách thúc đẩy lập trình biểu sinh DNA của tế bào trứng hoặc tế bào trứng chưa trưởng thành. Trong quá trình phát triển trứng, "các nhóm methyl" hoặc thẻ hóa học, được thêm vào tại các vị trí cụ thể trên DNA và rất cần thiết cho trứng đó để hỗ trợ đầy đủ sự phát triển của phôi và nhau thai sau này. "Chúng tôi đã tìm thấy quá trình methyl hóa DNA trong trứng từ những con chuột thiếu kẽm, cho thấy rằng việc lập trình trứng bị lỗi", Diaz nói.

Diaz lưu ý rằng nghiên cứu và nghiên cứu tiếp theo này có thể dẫn đến một khuyến nghị cho phụ nữ có ý định mang thai để thực hiện một nỗ lực đặc biệt để ăn thực phẩm có chứa kẽm trong những tuần trước khi rụng trứng, hoặc thậm chí là bổ sung kẽm. Thực phẩm chứa hàm lượng kẽm cao hơn bao gồm thịt, hải sản và sữa. Trái cây và rau quả chứa lượng khoáng chất thấp hơn.

"Có vẻ như kẽm tương tự như axit folic, một trong số ít chất dinh dưỡng được kê đơn trước khi phụ nữ mang thai, bởi vì cần phải có định kiến ​​để đảm bảo chất lượng của trứng", Diaz nói. Kẽm rất giống nhau ở chỗ cần thiết trước khi thụ thai - vì vậy, cung cấp vitamin tổng hợp hoặc chất bổ sung cho phụ nữ sau khi cô ấy phát hiện ra rằng cô ấy mang thai không thực sự giải quyết vấn đề. "

"Điều này chắc chắn rất quan trọng trong thai kỳ, nhưng nếu sự phát triển của trứng đã bị tổn hại, nó có thể không giúp ích gì cho khía cạnh phát triển đó. Tôi nghĩ rằng công việc của chúng tôi cho thấy rằng bạn cần có định kiến ​​kẽm, giống như bạn cần axit folic."

Nhu cầu kẽm của phụ nữ không lớn - không giống như canxi hoặc sắt - nhưng có một lượng kẽm khá nhanh trong cơ thể, vì vậy con người cần một nguồn cung cấp ổn định, Diaz chỉ ra. "Trên thực tế, những con chuột của chúng tôi bị thiếu kẽm khá nhanh", ông nói. "Các nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra rằng một số mô có thể bị thiếu kẽm trong vòng vài ngày."