Các nhà nghiên cứu ngày càng quan tâm đến khả năng chế độ dinh dưỡng của người mẹ, cũng như tác động của các yếu tố độc hại từ môi trường có thể ảnh hưởng đến hoạt động gene trong giai đoạn phát triển sớm của tuyến sinh dục thai nhi - Ảnh: AI
Ở động vật có vú, giới tính sinh học được quy định chủ yếu bởi nhiễm sắc thể: XY tạo nên con đực, còn XX tạo nên con cái. Một gene chủ chốt là SRY sẽ khởi động quá trình hình thành tinh hoàn nếu được kích hoạt trong phôi XY. Ngược lại, nếu SRY không hoạt động, buồng trứng sẽ được hình thành.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học Nhật Bản đã phát hiện: SRY chỉ có thể hoạt động nhờ một enzyme tên là histone demethylase và enzyme này cần sắt để thực hiện chức năng của mình.
Việc cơ thể thiếu sắt có thể làm suy yếu hoạt động của enzyme, khiến SRY bị "tắt" dù nhiễm sắc thể là XY, từ đó dẫn đến việc phát triển buồng trứng thay vì tinh hoàn.
Để kiểm chứng giả thuyết, nhóm nghiên cứu đã cho những con chuột mẹ ăn chế độ thiếu sắt một tháng trước khi mang thai và tiếp tục duy trì đến 2 tuần đầu thai kỳ.
Kết quả cho thấy chuột mẹ bị thiếu máu, và phôi thai cũng xuất hiện dấu hiệu thiếu máu. Phần lớn thai vẫn phát triển cơ quan sinh dục phù hợp với bộ nhiễm sắc thể.
Tuy nhiên, khi nhóm nghiên cứu thử lại trên nhóm chuột có đột biến làm yếu hoạt động enzyme histone demethylase, 2 trong 43 con XY lại phát triển cơ quan sinh dục cái (hai buồng trứng). Ngược lại, tất cả các chuột đối chứng đều phát triển cơ quan sinh dục đúng với giới tính di truyền.
Nhóm nghiên cứu tiếp tục sử dụng thuốc chelating iron (thuốc làm giảm lượng sắt) trong giai đoạn từ ngày thứ 6 đến ngày thứ 10 của bào thai, thời điểm diễn ra quá trình định hình giới tính. Trong số 72 phôi XY được sinh ra, 4 con mang hai buồng trứng, và 1 con mang cả buồng trứng và tinh hoàn.
Đáng chú ý, khi nhóm tác động trực tiếp đến một gene chịu trách nhiệm đưa sắt vào tế bào tuyến sinh dục, họ quan sát thấy biểu hiện của gene SRY giảm một nửa. Sau khi sinh, 6 trong số 39 con XY có hai buồng trứng, và một con khác có một buồng trứng và một tinh hoàn.
Dù phần lớn phôi vẫn phát triển bình thường, nghiên cứu này đã mở ra hướng mới về cách các yếu tố vi chất như sắt có thể can thiệp vào tiến trình hình thành giới tính, vốn từ lâu được xem là "cứng nhắc" do gene quy định.
Hiện chưa có bằng chứng khoa học nào xác nhận hiện tượng tương tự xảy ra ở người. Tuy vậy, các nhà nghiên cứu ngày càng quan tâm đến khả năng chế độ dinh dưỡng của người mẹ, cũng như tác động của các yếu tố độc hại từ môi trường, có thể ảnh hưởng đến hoạt động gene trong giai đoạn phát triển sớm của tuyến sinh dục thai nhi, một quá trình vốn dĩ cực kỳ nhạy cảm và dễ bị tác động.
Phát hiện mới này cũng đặt ra những câu hỏi rộng lớn hơn: Liệu sắt có giữ vai trò quan trọng trong việc điều hòa các gene khác ngoài SRY? Liệu nó có ảnh hưởng đến quá trình phát triển thần kinh và các hệ thống sinh học khác trong bào thai? Những nghi vấn này đang mở ra một hướng nghiên cứu đầy hứa hẹn trong lĩnh vực sinh học phát triển và y học bào thai hiện đại.
Đăng ký tại đây
Bình luận hay