প্রথম ৪ দিন: মায়ের খাদ্যাভ্যাস কীভাবে ভ্রূণকে ছোট ছোট আরএনএ দিয়ে পুনর্জীবিত করে

গর্ভধারণের পর প্রথম চার দিন - এমনকি ইমপ্লান্টেশনের আগেও - গর্ভধারণের পর প্রথম চার দিনের মধ্যেই গর্ভবতী মায়ের খাদ্যাভ্যাস শিশুর উপর আক্ষরিক অর্থেই প্রভাব ফেলতে শুরু করে। নেচার কমিউনিকেশনসের একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে উচ্চ চর্বিযুক্ত খাবারের সাথে, ইঁদুরের জরায়ু-টিউবাল তরলে ছোট নন-কোডিং RNA (sncRNA) এর "রচনা" পরিবর্তিত হয়; এই অণুগুলি প্রাথমিক ভ্রূণে পৌঁছায়, এর বিপাকীয় প্রোগ্রামগুলিকে ব্যাহত করে এবং ভ্রূণের বৃদ্ধি বিলম্বিত করে, জন্মের ওজন এবং দৈর্ঘ্য হ্রাস করে এবং তারপরে সন্তানের মধ্যে বিপাকীয় ব্যাধি সৃষ্টি করে। ইমপ্লান্টেশন ক্ষতিগ্রস্ত হয় না - বিকাশের "টিউনিং" এবং প্লাসেন্টা ক্ষতিগ্রস্ত হয়।

গবেষণার পটভূমি

গত দুই দশক ধরে, DOHaD (স্বাস্থ্য ও রোগের উন্নয়নমূলক উৎপত্তি) ধারণাটি প্রসবকালীন বিজ্ঞানের কেন্দ্রবিন্দুকে স্থানান্তরিত করেছে: সন্তানের দীর্ঘমেয়াদী স্বাস্থ্য প্রাথমিক পর্যায়ে ইতিমধ্যেই প্রোগ্রাম করা হয় - গ্যামেট গঠন থেকে ভ্রূণের জন্মের প্রথম দিন পর্যন্ত। ইমপ্লান্টেশনের আগে "পেরিকনসেপশনাল" উইন্ডোটি বিশেষভাবে ঝুঁকিপূর্ণ: এটি তখন হয় যখন জাইগোট জিনোম (ZGA) চালু করা হয়, এপিজেনেটিক চিহ্ন (DNA মিথাইলেশন, হিস্টোন পরিবর্তন) সক্রিয়ভাবে পুনর্লিখন করা হয় এবং ভাগ্যের প্রথম কোষীয় "সিদ্ধান্ত" নেওয়া হয়। এই দিনগুলিতে মায়ের পরিবেশে যে কোনও ওঠানামা - পুষ্টি, বিপাকীয় অবস্থা, প্রদাহ - তাত্ত্বিকভাবে ভ্রূণের বৃদ্ধি এবং প্রাপ্তবয়স্কতার ঝুঁকিতে একটি অসামঞ্জস্যপূর্ণ দীর্ঘ চিহ্ন রেখে যেতে পারে।

এই সংযোগের একটি গুরুত্বপূর্ণ কিন্তু দীর্ঘ-অবমূল্যায়িত মধ্যস্থতাকারী হল মায়ের প্রজনন তরল: টিউবাল এবং জরায়ু। এগুলি কেবল প্রাথমিক ভ্রূণের জন্য "পরিবহন" এবং পুষ্টি নয়, বরং "জরায়ু↔ভ্রূণ" সংলাপের জন্য একটি সক্রিয় পরিবেশ, যেখানে আয়ন, অ্যামিনো অ্যাসিড এবং প্রোটিন ছাড়াও, নিউক্লিক অ্যাসিড সঞ্চালিত হয় যা ব্লাস্টোসিস্ট প্রবেশ করতে পারে এবং এর প্রোগ্রাম পরিবর্তন করতে পারে। পূর্বে দেখানো হয়েছে যে জরায়ু তরল থেকে এন্ডোমেট্রিয়াল miRNA গুলি ব্লাস্টোসিস্ট আনুগত্যকে উদ্দীপিত করতে পারে এবং পৈতৃক শুক্রাণুতে, ছোট RNA গুলি (বিশেষ করে, tRNA ডেরিভেটিভস) উচ্চ-চর্বিযুক্ত খাদ্যের "স্মৃতি" সন্তানদের কাছে প্রেরণ করে। যাইহোক, ইমপ্লান্টেশনের আগে মায়ের জরায়ু/টিউবাল তরলে ছোট RNA পুলের গঠন এবং গতিশীলতা, এবং সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে, স্বল্পমেয়াদী খাদ্যতালিকাগত পরিবর্তনের প্রতি এর সংবেদনশীলতা, কার্যত অনাবিষ্কৃত ছিল।

নেচার কমিউনিকেশনসের বর্তমান কাজ প্রযুক্তিগত এবং ধারণাগতভাবে এই ব্যবধানটি পূরণ করে। ছোট নন-কোডিং RNA-এর "প্যানোরামিক" সিকোয়েন্সিংয়ের জন্য একটি পদ্ধতি PANDORA-seq ব্যবহার করে, লেখকরা নিষেকের পরের 1-4 দিনে ইঁদুরের টিউবাল এবং জরায়ু তরলে sncRNA রেপারটোয়ার ম্যাপ করেছেন এবং দেখেছেন যে tsRNA এবং rsRNA (tRNA এবং rRNA-এর ডেরিভেটিভস) miRNA-এর পরিবর্তে স্পষ্ট দৈনিক গতিশীলতার সাথে প্রাধান্য পায়। গুরুত্বপূর্ণভাবে, শুধুমাত্র এই চার দিনে উচ্চ চর্বিযুক্ত খাবারের সংক্ষিপ্ত এক্সপোজার tsRNA/rsRNA ভারসাম্য এবং জরায়ু তরলের পরিবর্তনগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন করে। এটি একটি জৈবিকভাবে সম্ভাব্য চ্যানেল তৈরি করে যার মাধ্যমে মায়ের "পুষ্টির সংকেত" ইমপ্লান্টেশনের আগেও ভ্রূণে পৌঁছাতে পারে।

লেখকরা এরপর কার্যকারণ পরীক্ষা করেন: এটি দেখানো হয়েছে যে জরায়ু তরল থেকে প্রাপ্ত এই ধরনের "স্থানান্তরিত" sncRNA গুলি (HFD এর পটভূমিতে প্রাপ্ত) ব্লাস্টোসিস্ট বিপাকীয় জিনের প্রকাশকে ব্যাহত করতে সক্ষম এবং ইমপ্লান্টেশনের ঘটনাকে প্রভাবিত না করেই, ভ্রূণ এবং প্লাসেন্টার বৃদ্ধিকে আরও খারাপ করে, নবজাতকের ওজন/দৈর্ঘ্য হ্রাস করে এবং সন্তানদের মধ্যে বিপাকীয় ব্যাধির ঝুঁকি বাড়ায় - এটি সংশ্লিষ্ট sncRNA গুলির সাথে ভ্রূণের সরাসরি স্থানান্তর দ্বারা পুনরুত্পাদিত একটি প্রভাব। গর্ভাবস্থার প্রথম দিকে পুষ্টি এবং শিশুদের ঝুঁকির মধ্যে সম্পর্কের উপর অনেক মহামারী সংক্রান্ত পর্যবেক্ষণের পটভূমিতে, এই কাজটি অনুপস্থিত আণবিক লিঙ্ক যুক্ত করে: বিকাশের প্রথম দিনগুলিতে ভ্রূণের সাথে মায়ের খাদ্যতালিকাগত অবস্থার "কুরিয়ার" হিসাবে জরায়ুর ছোট RNA গুলি।

বিজ্ঞানীরা কী করলেন?

গবেষকরা তাদের মালিকানাধীন "বিস্তৃত" PANDORA-seq প্রযুক্তি ব্যবহার করে ইমপ্লান্টেশনের আগে ইঁদুরের জরায়ু (UF) এবং টিউবাল (OF) তরল পদার্থে ছোট RNA গুলি ম্যাপ করেছেন। তারা দেখেছেন যে tsRNA এবং rsRNA হল বড় খেলোয়াড়, যা মোট sncRNA পুলের প্রায় 80%; মাইক্রোআরএনএ শতাংশের একটি ভগ্নাংশ।

• তরল জীববিজ্ঞানের মূল পর্যবেক্ষণ:
  • প্রথম দিন থেকে চতুর্থ দিন পর্যন্ত sncRNA প্রোফাইল গতিশীলভাবে পরিবর্তিত হয়: জরায়ু তরলে টিউবাল তরলের তুলনায় বেশি rsRNA এবং কম tsRNA থাকে।
  • মায়ের উচ্চ চর্বিযুক্ত খাবারের (HFD) প্রভাবে, এই ভারসাম্যের পরিবর্তন ঘটে, বিশেষ করে জরায়ুতে চতুর্থ দিনে (tsRNA কমে যায়, rsRNA বেড়ে যায়)।
  • আরএনএ পরিবর্তন এবং sncRNA ক্রমগুলিও পরিবর্তিত হয় - কেবল তাদের অনুপাত নয়।

ভ্রূণ এবং শিশুদের কী হবে?

যখন এই "স্থানান্তরিত" sncRNA গুলি ভ্রূণের মধ্যে প্রবেশ করে, তখন তারা ব্লাস্টোসিস্টে বিপাকীয় জিনের প্রকাশকে পুনরায় সংযুক্ত করে। ফলস্বরূপ, ইমপ্লান্টেশন ঘটে, কিন্তু মধ্যগর্ভধারণের মাধ্যমে ভ্রূণ এবং প্লাসেন্টা খারাপভাবে বিকশিত হয়; নবজাতকদের ওজন এবং দৈর্ঘ্য কম থাকে এবং বিপাকীয় ব্যাধিগুলি পরে দেখা দেয়। এবং এটি কেবল একটি সম্পর্ক নয়: জরায়ু তরল থেকে বিচ্ছিন্ন sncRNA গুলির সাথে প্রাথমিক ভ্রূণের স্থানান্তর (HFD এর উপস্থিতিতে প্রাপ্ত) একটি জীবন্ত মডেলের প্রভাব অনুকরণ করে।

• ঘটনার ক্রম (সরলীকৃত):
  1. ইমপ্লান্টেশনের আগে মা জানালা দিয়ে চর্বি খাচ্ছেন →
  2. জরায়ু/নলীতে, tsRNA/rsRNA পুল পরিবর্তিত হয় →
  3. এই sncRNA গুলি ভ্রূণের মধ্যে প্রবেশ করে →
  4. ব্লাস্টোসিস্টের বিপাকীয় "নিয়ন্ত্রক" ব্যাহত হয় →
  5. ভ্রূণ/প্ল্যাসেন্টার বৃদ্ধি ধীর হয়ে যায় এবং সন্তান বিপাকীয় ঝুঁকির সম্মুখীন হয়।

এটা কেন গুরুত্বপূর্ণ?

ধারণার সময়কাল সংক্ষিপ্ত এবং দুর্বল: এরপরই জাইগোটের জিনোম চালু করা হয়, এপিজেনেটিক চিহ্নগুলি পুনর্লিখন করা হয় এবং কোষগুলির প্রথম "ভাগ্যজনক" সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়। এই কাজটি DOHaD (প্রাথমিক বিকাশে রোগের উৎপত্তি) ধারণার সাথে একটি অনুপস্থিত লিঙ্ক যুক্ত করে: জরায়ুর ছোট RNA গুলি ভ্রূণের সাথে মায়ের বিপাকীয় অবস্থার "কুরিয়ার" হিসাবে কাজ করে। এটি ব্যাখ্যা করে যে কেন গর্ভধারণের সময় পুষ্টিতে খুব সংক্ষিপ্ত পরিবর্তনও দীর্ঘস্থায়ী প্রভাব ফেলতে পারে।

• এই বিশেষ নিবন্ধে নতুন কী আছে:
  • প্রথমবারের মতো দেখা গেছে যে জরায়ু/টিউবাল তরল tsRNA/rsRNA সমৃদ্ধ এবং এর গঠন কয়েক দিনের মধ্যে মাতৃ খাদ্যের প্রতি সংবেদনশীল।
  • কার্যকারণ প্রভাব প্রমাণিত: "HFD-এর পরে" জরায়ু তরল থেকে ভ্রূণে sncRNA ইনজেকশন ফেনোটাইপ পুনরুত্পাদন করে।
  • এটি দেখানো হয়েছে যে এর পরিণতি "বিলম্বিত": ইমপ্লান্টেশন ব্যাহত হয় না, তবে ভ্রূণ/সন্তানদের বৃদ্ধি এবং বিপাক ব্যাহত হয়।

এটি কীভাবে করা হয়েছিল (পদ্ধতিগুলি সম্পর্কে সংক্ষেপে)

গর্ভাবস্থার প্রথম ৪ দিন ইঁদুরদের উচ্চ চর্বিযুক্ত খাবারে রাখা হয়েছিল, OF/UF সংগ্রহ করা হয়েছিল, sncRNA সিকোয়েন্স করা হয়েছিল (PANDORA-seq), এবং তারপর মূল্যায়ন করা হয়েছিল:

• ব্লাস্টোসিস্টদের মধ্যে জিনের প্রকাশ,
• গর্ভাবস্থার মাঝামাঝি সময়ে ভ্রূণ/প্ল্যাসেন্টাল বৃদ্ধি,
• জন্মের সময় সন্তানের ওজন/দৈর্ঘ্য এবং বিপাকীয় স্বাস্থ্য,
• এবং বিচ্ছিন্ন sncRNA দিয়ে ভ্রূণ স্থানান্তর করে কার্যকরী পরীক্ষা করা হয়েছিল।

সীমানা কোথায় এবং এরপর কী?

এটি ইঁদুরের কাজ: মানুষের কাছে ফলাফল স্থানান্তর করার জন্য সতর্কতা প্রয়োজন, এবং ভ্রূণে নির্দিষ্ট tsRNA/rsRNA এবং তাদের "লক্ষ্য"-এর ক্রিয়া প্রক্রিয়া এখনও সমাধান করা হয়নি। কিন্তু sncRNA-এর মাধ্যমে মা থেকে ভ্রূণে সংকেত পথের ধারণাটি এখন কার্যকারণ তথ্য দ্বারা সমর্থিত। পরবর্তী পদক্ষেপ হল মানুষের প্রজনন তরলে sncRNA বায়োমার্কার অনুসন্ধান করা এবং ইমপ্লান্টেশনের আগে মৃদু খাদ্যতালিকাগত হস্তক্ষেপের মাধ্যমে ঝুঁকি পরিবর্তন করা যায় কিনা তা পরীক্ষা করা।

• ভবিষ্যতের গবেষণায় আমি যা দেখতে চাই:
  • নির্দিষ্ট tsRNA/rsRNA লক্ষ্যবস্তুর মানচিত্র এবং ব্লাস্টোসিস্ট বিপাকের উপর তাদের প্রভাব।
  • IVF/প্রাকৃতিক ধারণা সম্পর্কে পর্যবেক্ষণমূলক এবং হস্তক্ষেপমূলক মানব গবেষণা।
  • 'শূন্য উইন্ডো'-তে খাদ্যতালিকাগত হস্তক্ষেপ বৃদ্ধি মন্দা/বিপাকীয় ব্যর্থতার ঝুঁকি কমায় কিনা তা পরীক্ষা করা।

"এখানে এবং এখন" ব্যবহারিক পদক্ষেপ

যদিও ক্লিনিক্যাল সুপারিশ অপরিবর্তিত রয়েছে, তবুও সংকেতটি স্পষ্ট: গর্ভধারণের আগের দিনগুলিতে পুষ্টি কোনও ছোট জিনিস নয়। পেরিকনসেপশন উইন্ডোতে পুরো খাবার এবং পরিমিত চর্বিযুক্ত খাবারের উপর জোর দেওয়া কেবল "গর্ভাবস্থার সম্ভাবনা" সম্পর্কে নয়, বরং ভবিষ্যতের শিশুর বিপাকীয় স্বাস্থ্য সম্পর্কেও। এবং জরায়ু থেকে আণবিক "মেইল" - tsRNA এবং rsRNA - সম্ভবত এই সংযোগটি বাস্তবায়নের একটি উপায়।

উৎস: প্যান এস. এট আল। জরায়ু তরল sncRNA-তে মাতৃ খাদ্য-প্ররোচিত পরিবর্তনগুলি প্রি-ইমপ্লান্টেশন পূর্ববর্তী ভ্রূণের বিকাশ এবং সন্তানসন্ততির বিপাকীয় স্বাস্থ্যের ক্ষতি করে। নেচার কমিউনিকেশনস, প্রকাশিত 16 আগস্ট, 2025। https://doi.org/10.1038/s41467-025-63054-5