Les médecins insistent depuis longtemps sur l'importance d'une bonne nutrition pour les femmes enceintes.

Aujourd'hui, des biologistes de l'Université de Cincinnati affirment que l'alimentation du père pourrait jouer un rôle similaire dans la santé d'un bébé.

Les professeurs de biologie de l'UC Michal Polak et Joshua Benoit ont manipulé la nutrition des mouches des fruits mâles et ont observé une forte corrélation entre une mauvaise alimentation et une mauvaise survie parmi leur progéniture. L'étude a été publiée cette semaine dans la revue Actes de la Royal Society B .

"Nous avons été vraiment surpris, " Polak a déclaré. "Dans de nombreuses espèces, les mamans font beaucoup de soins. Nous nous attendons donc à ce que l'alimentation maternelle ait un effet sur la progéniture en raison de ce lien étroit. Mais ce fut une vraie surprise de trouver un lien entre l'alimentation paternelle et la progéniture."

UC a collaboré à l'étude avec des chercheurs de l'Université d'Australie occidentale et du Centre Charles Perkins de l'Université de Sydney.

Tout le monde sait qu'un père est responsable de la moitié des gènes de sa progéniture. Mais l'étude UC arrive à un moment où les chercheurs en apprennent davantage sur d'autres influences que les pères ont sur la santé de leur progéniture qui ne sont pas nécessairement codées dans les gènes, un concept appelé épigénétique. Ces influences comprennent des effets environnementaux directs tels que l'exposition à des toxines qui peuvent être transmises du père à sa progéniture par le biais de son plasma séminal.

L'épigénétique est la façon dont les cellules lisent les gènes, rendre certains dormants et d'autres actifs. Les signaux environnementaux peuvent activer ou désactiver certains gènes. Et ces modifications épigénétiques, trop, peut être hérité.

Par exemple, une étude australienne en 2016 a révélé que les souris mâles qui vivaient avec l'équivalent d'un régime de restauration rapide étaient plus susceptibles d'avoir des fils diabétiques même si les filles ne sont pas affectées. Si ces traits étaient codés dans l'ADN du père, les fils et les filles verraient les mêmes effets sur la santé.

"Les changements épigénétiques sont considérés dans la génétique des populations comme moins durables que les mutations réelles du code génétique ou de la molécule d'ADN, " dit Polak. " Si c'est un dominant, mutation délétère, il pourrait être rapidement éliminé d'un pool génétique par sélection. Mais s'il est positivement sélectionné, alors il pourrait balayer le pool génétique et augmenter en fréquence jusqu'à ce qu'il devienne fixe."

La recherche sur les mouches des fruits a remporté six prix Nobel, y compris le lauréat de cette année en physiologie ou en médecine. La dernière étude du prix Nobel a examiné comment les gènes contrôlent les horloges biologiques ou les rythmes circadiens, ce qui peut aider à expliquer pourquoi certaines personnes ont des troubles chroniques du sommeil.

« Je suis très content pour le champ. Je suis très content pour la mouche des fruits, " Le co-gagnant Michael Rosbash a déclaré à l'Associated Press.

Les mouches des fruits sont présentes dans le monde entier. Benoit de l'UC les a même vus bourdonner dans une station de recherche en Antarctique, où ils se sont probablement cachés dans des denrées alimentaires importées du Chili.

Les mouches sont devenues des sujets d'étude populaires au début des années 1900, lorsque les biologistes ont commencé à comprendre comment fonctionnait l'héritage génétique. Les manuels de biologie du secondaire utilisent encore la couleur des yeux des mouches des fruits pour illustrer le concept.

Aujourd'hui, les scientifiques étudient régulièrement les mouches des fruits parce qu'elles partagent 60 pour cent de nos gènes et plus de 75 pour cent des gènes de nos maladies. Les généticiens ont cartographié l'ensemble de leur génome. Plus de 150 ans d'études ont fait de cette petite mouche sans prétention un bon système modèle, dit Polak.

"C'est presque arbitraire pourquoi les mouches des fruits ont été choisies, " Polak a déclaré. "C'est juste devenu le cheval de bataille dans ces laboratoires d'origine."

Benoit a déclaré que les mouches sont un sujet de test pratique et peu coûteux.

"Ils se reproduisent rapidement. Vous pouvez en élever quelques centaines dans un seul de ces petits pots. Vous pouvez avoir des milliers de mouches des fruits dans le même espace que six souris, " Benoit a déclaré. "C'est un excellent système sur lequel travailler. C'est pourquoi tant de questions ont été répondues à leur sujet."

Pour l'étude UC, Polak a isolé des femelles et des mâles de l'espèce de mouche des fruits Drosophila melanogaster, qui est célèbre pour ses énormes yeux rouges et sa grande capacité de reproduction. Une seule mouche peut pondre 50 œufs par jour ou jusqu'à 2, 000 œufs dans sa courte vie de deux mois.

Les chercheurs de l'UC ont nourri les femelles avec le même régime alimentaire. Mais ils ont nourri les mâles avec 30 régimes différents de levure et de sucres. Les mouches pouvaient manger tout ce qu'elles voulaient du mélange d'agar au fond de leurs maisons de bécher en verre, mais la qualité de la nourriture variait considérablement de faibles à fortes concentrations de protéines, glucides et calories.

Surtout, aucune des mouches n'est morte de faim. Cela a permis d'éviter que l'expérience n'élimine par inadvertance les mâles les plus faibles et les moins robustes, dit Polak.

Après 17 jours de régime strict, les mâles ont été accouplés individuellement et consécutivement avec deux femelles, qui ont tous reçu le même régime de semoule de maïs à la levure. En contrôlant le régime alimentaire et l'âge de la femelle accouplée, 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. Après, 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. De même, 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. Pendant ce temps, 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."