

(Kredit: Gambar Kreatif/Shutterstock)
RIVERSIDE, California — Penelitian ilmiah baru-baru ini mengungkap hubungan mengejutkan antara pola makan seorang ayah dan risiko penyakit jantung putrinya. Sebuah studi yang dilakukan oleh para peneliti di University of California-Riverside menunjukkan bahwa tikus jantan yang mengonsumsi makanan tinggi kolesterol dapat secara signifikan meningkatkan risiko penyakit kardiovaskular pada keturunan betinanya, bahkan ketika keturunan tersebut menjaga pola makan yang sehat sepanjang hidupnya.
Penyakit kardiovaskular (CVD) adalah penyebab utama kematian secara global, mencakup berbagai kelainan yang mempengaruhi jantung dan pembuluh darah. Di Amerika Serikat saja, penyakit jantung merenggut nyawa hampir 703.000 orang pada tahun 2022, yang merupakan satu dari setiap lima kematian. Meskipun banyak faktor yang berkontribusi terhadap risiko penyakit kardiovaskular sudah banyak diketahui, penelitian ini menyoroti aspek yang belum pernah dieksplorasi sebelumnya: peran pola makan seorang ayah terhadap kesehatan anak mereka.
Penelitian tersebut dipublikasikan di jurnal Wawasan IHSGberfokus pada aterosklerosis, suatu kondisi peradangan kronis yang merupakan penyebab utama CVD. Aterosklerosis terjadi ketika plak, yang terdiri dari kolesterol, lemak, dan zat lain, menumpuk di dinding arteri, mempersempitnya dan membatasi aliran darah ke organ vital.
Untuk menyelidiki dampak pola makan ayah terhadap kesehatan jantung keturunannya, tim peneliti yang dipimpin oleh Changcheng Zhou, seorang profesor ilmu biomedis di UC Riverside, menggunakan tikus yang kekurangan reseptor LDL (tikus yang kekurangan LDLR). Tikus-tikus ini rentan terkena kolesterol tinggi dan aterosklerosis, menjadikannya model ideal untuk mempelajari penyakit jantung.
Tikus jantan yang kekurangan LDLR diberi makan makanan normal atau diet tinggi kolesterol selama delapan minggu sebelum dikawinkan dengan tikus betina yang menjalani diet normal. Keturunan yang dihasilkan kemudian dibesarkan dengan pola makan normal dan diperiksa tanda-tanda aterosklerosis pada usia 19 minggu.
Hasilnya sangat mengejutkan: anak perempuan dari ayah yang mengonsumsi makanan berkolesterol tinggi memiliki plak arteri yang jauh lebih besar dibandingkan anak perempuan yang ayahnya mengonsumsi makanan normal. Anehnya, keturunan laki-laki tidak menunjukkan perbedaan tersebut, yang menunjukkan bahwa efeknya spesifik pada jenis kelamin.


Untuk memahami mekanisme di balik efek antargenerasi ini, para peneliti memeriksa ekspresi gen pada lapisan dalam arteri (intima) keturunannya. Mereka menemukan bahwa anak perempuan dari ayah yang menjalani diet tinggi kolesterol mengalami peningkatan ekspresi gen yang terkait dengan peradangan dan respons imun – yang merupakan faktor kunci dalam perkembangan aterosklerosis.
Dua protein, CCN1 dan CCN2, ditemukan meningkat secara khusus pada plak arteri keturunan perempuan dari ayah yang melakukan diet tinggi kolesterol. Protein ini dapat memicu peradangan dan akumulasi sel kekebalan di dinding arteri, sehingga berpotensi menjelaskan peningkatan pembentukan plak.
Penelitian ini juga menyelidiki bagaimana informasi tentang pola makan seorang ayah dapat diturunkan kepada keturunannya. Dengan menggunakan teknik pengurutan canggih yang disebut PANDORA-Seq, yang dikembangkan di UC Riverside, para peneliti memeriksa molekul RNA kecil dalam sperma ayah. Mereka menemukan bahwa pola makan tinggi kolesterol mengubah profil RNA kecil ini, yang dapat memengaruhi ekspresi gen.
“Sebelumnya ada anggapan bahwa sperma hanya menyumbangkan genomnya selama pembuahan,” kata Zhou dalam rilis media. “Namun, penelitian terbaru yang kami lakukan dan penelitian lainnya menunjukkan bahwa paparan lingkungan, termasuk pola makan yang tidak sehat, racun lingkungan, dan stres, dapat mengubah RNA dalam sperma untuk memediasi pewarisan antargenerasi.”
Profil RNA yang berubah ini berpotensi membawa informasi tentang pola makan ayah ke embrio, sehingga memengaruhi cara gen diekspresikan selama perkembangan dan hingga dewasa. Hal ini mewakili suatu bentuk “warisan epigenetik” – di mana faktor lingkungan dapat mempengaruhi sifat yang diwariskan kepada keturunannya tanpa mengubah urutan DNA itu sendiri.
Implikasi dari penelitian ini sangat signifikan, menunjukkan bahwa pola makan seorang pria pada bulan-bulan sebelum pembuahan dapat berdampak jangka panjang pada kesehatan jantung anak perempuannya, bahkan jika anak perempuan tersebut menjaga gaya hidup sehat.
“Pria yang berencana memiliki anak harus mempertimbangkan pola makan yang sehat dan rendah kolesterol serta mengurangi faktor risiko CVD mereka sendiri. Faktor-faktor ini tampaknya mempengaruhi sperma mereka dalam mempengaruhi kesehatan keturunan perempuan mereka,” kata Zhou.
Meskipun penelitian ini dilakukan pada tikus, dan diperlukan lebih banyak penelitian untuk memastikan apakah efek yang sama terjadi pada manusia, penelitian ini membuka jalan baru untuk penelitian pencegahan penyakit jantung. Laporan ini juga menekankan keterkaitan yang kompleks antara pola makan, genetika, dan kesehatan antar generasi, serta menyoroti pentingnya kesehatan prakonsepsi bagi kedua orang tua.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Penelitian ini menggunakan tikus yang kekurangan LDLR, yang rentan terhadap kolesterol tinggi dan aterosklerosis. Tikus jantan diberi makanan diet normal atau diet tinggi kolesterol selama 8 minggu sebelum dikawinkan dengan tikus betina dengan diet normal. Keturunannya kemudian dibesarkan dengan pola makan normal hingga usia 19 minggu. Para peneliti memeriksa pembentukan plak aterosklerotik di arteri keturunannya, menganalisis ekspresi gen di lapisan arteri mereka, dan menggunakan teknik canggih PANDORA-Seq untuk mempelajari RNA kecil dalam sperma ayah.
Hasil Utama
Anak perempuan dari ayah yang melakukan diet tinggi kolesterol memiliki plak arteri yang jauh lebih besar dibandingkan dengan anak dari ayah yang melakukan diet normal, sedangkan anak laki-laki tidak menunjukkan perbedaan. Keturunan betina juga menunjukkan peningkatan ekspresi gen terkait peradangan pada lapisan arteri dan tingkat protein CCN1 dan CCN2 yang lebih tinggi pada plak mereka. Sperma ayah menunjukkan perubahan profil RNA kecil setelah pemberian makanan tinggi kolesterol.
Keterbatasan Studi
Penelitian ini dilakukan pada tikus, dan hasilnya mungkin tidak langsung diterapkan pada manusia. Ukuran sampelnya relatif kecil, yaitu 7-8 liter per kelompok pakan. Penelitian ini hanya mengamati satu generasi keturunan, jadi tidak jelas apakah efek ini bertahan hingga beberapa generasi. Selain itu, mekanisme perubahan RNA sperma mempengaruhi ekspresi gen keturunan belum sepenuhnya dipahami dan memerlukan penyelidikan lebih lanjut.
Diskusi & Kesimpulan
Studi ini menunjukkan bahwa pola makan ayah sebelum pembuahan dapat memengaruhi kesehatan kardiovaskular keturunannya berdasarkan jenis kelamin. Hal ini menyoroti potensi peran pewarisan epigenetik melalui RNA kecil sperma dalam mentransmisikan informasi makanan dari ayah ke keturunannya. Temuan ini menekankan pentingnya kesehatan prakonsepsi bagi kedua orang tua dan membuka jalan baru untuk penelitian pencegahan dan pengobatan penyakit jantung.
“Studi kami berkontribusi untuk memahami etiologi penyakit kronis yang berasal dari paparan orang tua. Kami berharap temuan kami merangsang penyelidikan mengenai dampak paparan dari pihak ayah terhadap kesehatan kardiovaskular keturunan pada manusia,” kata Zhou.
Pendanaan & Pengungkapan
Penelitian ini didukung oleh hibah kepada Zhou dari National Institutes of Health (NIH). Rebecca Hernandez, salah satu peneliti, didukung oleh persekutuan predoktoral American Heart Association. Tejasvi R. Dave didukung oleh hibah mini UC Riverside untuk penelitian sarjana dan kegiatan kreatif.