Ne tik sen, Amerikas un Lielbritānijas zinātnieki publicēja darbu, kurā tika apgalvots, ka smags stress un nopietni ievainojumi ne tikai saīsina cilvēka dzīvi, bet arī var ietekmēt pēcnācēju veselību. Iepriekš holandiešu pētnieki ziņoja, ka bērniem, kas ieņemti pēc tam, kad viņu mātes piedzīvo bada sajūtu, ir vielmaiņas problēmas. RIA Novosti pēta, vai kāda cilvēka pieredzēta traumatiska pieredze patiešām var tik spēcīgi ietekmēt pēcnācējus.
Pār gēniem
Šī gada sākumā Kembridžas un Kalifornijas universitātes darbinieki pētīja Amerikas pilsoņu kara POW sarakstus. Izsekojot karavīru likteni miera laikā, pētnieki atklāja, ka nebrīvē spīdzināto un ļaunprātīgi izmantoto dēli miruši jauni par desmit procentiem biežāk nekā viņu vienaudži, kuru vecāki nekad netika sagūstīti.
Tas tika izskaidrots ar epiģenētisko faktoru pārmantojamību. Tiek pieņemts, ka traumatiskā pieredze cilvēka gēnos atstāj ķīmisku zīmi, kas tiek nodota pēcnācējiem. DNS struktūra nemainās, tas ir, mutācijas nenotiek, bet tiek ietekmēta gēnu ekspresija - to aktivitāte vai nu palielinās, vai, gluži pretēji, samazinās.
“Iespējama dzīves laikā iegūto īpašību pārmantošana. Tomēr nav pareizi runāt par traumatiskas pieredzes nodošanu. Pareizāk ir apgalvot, ka noteiktas vides iezīmes, ar kurām organisms sastopas dzīves laikā, var ietekmēt šūnu darbību, un tas jau ir nodots nākamajām paaudzēm. Šo parādību sauc par epiģenētisko mantojumu,”aģentūrai RIA Novosti skaidro Jūlija Medvedeva, Federālā pētījumu centra“Biotehnoloģijas fundamentālie pamati”RAS regulatīvās transkriptikas un epigenomikas grupas vadītāja.
Mantojuma mehānisms
Reklāmas video:
“Epiģenētisko faktoru pārnešanai ir vairāki mehānismi. Kopumā tie ir saistīti ar vienu plaši izplatītu DNS modifikāciju, tā saukto metilēšanu - oglekļa un ūdeņraža atomu pievienošanos noteiktām DNS daļām, kas nosaka gēnu aktivitāti šūnās un dažreiz pat “izslēdz tos”. Un šeit izmaiņas ir iespējamas daudzu iemeslu dēļ: dzīvesveida, slimību un daudz ko citu dēļ. Bet noteikta metilēšanas stāvokļa pārmantojamība un tā saistība ar noteiktu pieredzi, kas uzkrāta cilvēka dzīves laikā, ir pētīta salīdzinoši nesen, stāsta Mihails Skoblovs, Medicīnas ģenētisko pētījumu centra funkcionālās genomikas laboratorijas vadītājs.
Pēc viņa teiktā, zinātnieki joprojām ir piesardzīgi attiecībā uz epiģenētisko faktoru pārmantojamību no paaudzes paaudzē: ir grūti norādīt, ko tieši var pārnest šādā veidā.
Par tēvu grēkiem
Šeit ir epiģenētiskās mantošanas piemērs. Žurku tēviņiem, kuru mātes grūtniecības laikā tika barotas ar pesticīdu vinlozolīnu, radās problēmas ar spermas kvalitāti un daudzumu. Šis efekts tika izsekots četrām laboratorijas dzīvnieku paaudzēm, un piektajā tas jau pazuda.
Šādi pētījumi ar cilvēkiem ir daudz grūtāki - ja tikai tāpēc, ka cilvēki dzīvo daudz ilgāk.
Tomēr zviedru zinātniekiem bija neticami paveicies. Nelielas Overkaliks pilsētas ziemeļdaļā iedzīvotāji kopš 16. gadsimta sīki reģistrē visu, ko viņi zināja par sevi, saviem tuviniekiem un kaimiņiem: izcelsmi, sociālo stāvokli, nāves iemeslu. Tika dokumentēta arī informācija par laikapstākļiem, ražu un vissvarīgākajiem notikumiem pilsētā. Rezultātā tika iegūts milzīgs datu apjoms par visu to, ko salīdzinoši izolēta cilvēku populācija ir nodzīvojusi gandrīz piecsimt gadus.
Pēc visas šīs informācijas analīzes zinātnieki izdarīja vairākus svarīgus secinājumus. Pirmkārt, izrādījās, ka pārēšanās bērnībā (ja šis laiks iekrita ražas gados) var izraisīt diabēta attīstību un priekšlaicīgu nāvi no sirds un asinsvadu slimībām. Otrkārt, bērniem un mazbērniem būs nosliece uz šīm slimībām.
Pētnieki, kas pēta tā saukto Izsalkušo ziemu - no 1944. gada septembra līdz 1945. gada maijam, kad no nepietiekama uztura mira aptuveni 18 000 Nīderlandes pilsoņu - ir atraduši citu modeli. Bērniem, kas dzimuši šajā periodā, bija vielmaiņas problēmas, aptaukošanās, diabēts un sirds un asinsvadu slimības. Viņu DNS nav mainījies salīdzinājumā ar brāļiem un māsām, kas dzimuši agrāk vai vēlāk, bet gēnu, kas ietekmē augumu un svaru, rotāja īpašas ķīmiskas struktūras, kas bloķēja tā darbību.
“Stingri sakot, nav iespējams skaidri noteikt epiģenētisko mantojumu no vecākiem, jo nevar izslēgt tiešu iedarbību uz cilmes šūnām cilvēkiem. Olu prekursori veidojas pat embrija intrauterīnās attīstības laikā. Tāpēc jebkura ietekme uz māti var tieši ietekmēt nedzimušo bērnu. Ar tēviem tas ir nedaudz vienkāršāk: sperma un prekursori nedzīvo ilgi. Bet ir iespējama situācija, kad kāda viela vienkārši uzkrājas tēva ķermenī un tieši ietekmē dzimumšūnas. Tāpēc par epiģenētisko mantojumu tiešām var spriest tikai tad, ja ietekme ir redzama uz otro paaudzi, tas ir, uz mazbērniem. Interesantākajos darbos ir iespējams parādīt ietekmi uz attālākām paaudzēm. Es nezinu šādus pētījumus ar cilvēkubet tārpi līdz 14. paaudzei strādā pie epiģenētiskās mantošanas,”saka Jūlija Medvedeva.
Piezīme biohakeriem
Pēc pētnieka domām, epiģenētiskajiem mehānismiem nav ne pozitīvas, ne negatīvas ietekmes. Bet tie ir absolūti nepieciešami daudzšūnu organisma darbībai.
Kā noskaidroja Mihails Skoblovs, par epigenētiku ir maz darbu, tāpēc ir grūti runāt par epiģenētisko faktoru pozitīvās ietekmes piemēriem, taču dažiem dzīvniekiem ir pierādīts, ka papildus stresam šie faktori ietekmē arī pēcnācēju dzīves ilgumu un tā metabolismu.
Agouti peles, kas maina krāsu epiģenētisko faktoru ietekmē.
“Vai ir iespējams kaut kādā veidā mainīt epiģenētisko profilu vides ietekmē, lai tas būtu ieguvums ķermenim? Jā. Ir klasisks piemērs ar agouti pelēm. Viņu spilgti dzelteno krāsu, lieko svaru un raksturīgās slimības nodrošina viena gēna ekspresija. Ir noteikts, ka, ja peles tiek barotas ar metilgrupas donoriem, šī gēna veicinātājs tiek metilēts un nomākts, kas noved pie iedzimtas atgriešanās pie parastā peles fenotipa (pelēkā krāsa un normāls svars). Cilvēkam viņi mēģināja atrast līdzīgu efektu no uztura, fiziskās aktivitātes un citām lietām, bet līdz šim ne pārāk pārliecinoši,”secina Jūlija Medvedeva.
Alfiya Enikeeva