Люди, пережившие травматический опыт в детстве, часто страдают от долгосрочных последствий, влияющих на их психическое и физическое здоровье. Теперь ученые выяснили, что это влияет также на их детей и внуков, - пишет eurekalert.org.
В данном случае сперматозоиды и яйцеклетки передают информацию потомству не через свою последовательность ДНК, а скорее через биологические факторы, включая эпигеном, который регулирует активность генома. Однако большой вопрос заключается в том, как сигналы, вызванные травматическими событиями, внедряются в половые клетки.
«Наша гипотеза заключалась в том, что циркулирующие в крови факторы играют определенную роль, - говорит Изабель Мансуй - профессор нейроэпигенетики Института исследования мозга Цюрихского университета и Института нейробиологии ETH Zurich. Мансуй и ее команда продемонстрировали, что детская травма действительно влияет на состав крови на протяжении всей жизни и что эти изменения также передаются следующему поколению. - Эти результаты чрезвычайно важны для медицины, поскольку впервые выявлена связь между ранней травмой и метаболическими нарушениями у потомков», - объясняет Мансуй.
В своем исследовании Мансуй использовала мышиную модель ранней травмы, разработанную в ее лаборатории. Модель используется для изучения того, как последствия травм в раннем постнатальном периоде жизни мышей-самцов передаются их потомству. Чтобы определить, влияет ли этот ранний опыт на состав крови, исследователи провели несколько анализов и обнаружили большие и существенные различия между кровью взрослых травмированных животных и кровью нормальной, нетравматической контрольной группы.
Изменения в метаболизме липидов были особенно поразительными, при этом некоторые метаболиты полиненасыщенных жирных кислот появлялись в более высоких концентрациях в крови травмированных мышей-самцов. Такие же изменения наблюдались и у их потомства. Еще более поразительно то, что, когда сыворотка травмированных самцов хронически вводилась нетравматическим самцам, у их потомков также развились метаболические симптомы травмы, что обеспечивало прямую связь между циркулирующими факторами и половыми клетками, подтверждая тем самым гипотезу о том, что кровь передает сигналы стресса в гаметы.
Затем исследователи изучали, присутствуют ли подобные эффекты у людей. Для этого они собрали группу из 25 детей из Детской деревни SOS в Пакистане, потерявших отца и разлученных с матерью, и проанализировали их кровь и слюну. По сравнению с детьми из нормальных семей, сироты показали более высокий уровень нескольких липидных метаболитов - точно так же, как и у травмированных мышей.
«Травматические переживания этих детей сравнимы с таковыми в нашей модели на мышах, и их метаболизм показывает аналогичные изменения в крови, - объясняет Мансуй. - Это демонстрирует важность исследований на животных для получения фундаментальных знаний о здоровье человека». До четверти детей во всем мире подвергаются насилию, жестокому обращению и пренебрежению, что в дальнейшем может привести к хроническим заболеваниям, что подчеркивает важность исследования Мансуй.
Дальнейшие эксперименты привели команду к открытию молекулярного механизма, с помощью которого липидные метаболиты могут передавать сигналы половым клеткам животных. PPAR - рецептор на поверхности клеток - играет ключевую роль в этом процессе; он активируется жирными кислотами и регулирует экспрессию генов и структуру ДНК во многих тканях. Исследователи обнаружили, что этот рецептор активируется в сперме травмированных мужчин.
Искусственная активация этого рецептора у самцов мышей привела к снижению массы тела и нарушению метаболизма глюкозы - эффект, который также наблюдался у их потомков и внуков. Эти и другие эксперименты привели исследователей к выводу, что активация PPAR в сперматозоидах играет важную роль в наследуемости метаболических дисфункций, вызванных травматическими переживаниями у предков.
«Наши результаты показывают, что ранняя травма влияет как на
психическое, так и на физическое здоровье в зрелом возрасте и в
разных поколениях, что можно увидеть по таким факторам, как
метаболизм липидов и уровень глюкозы, - говорит Мансуй. - Это
редко принимается во внимание в клинических условиях». Улучшение
понимания основных биологических процессов может помочь
практикующим врачам предотвратить поздние последствия
неблагоприятного жизненного опыта у своих пациентов в
будущем.
[Фото: ru.123rf.com/profile_fizkes]
