Campus Alert

Egy új tanulmány megvizsgálja az epigenetikus hatások átöröklődését

Ha egy terhes anya alultáplált, gyermeke az átlagosnál nagyobb kockázattal küzd az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásában, részben az úgynevezett „epigenetikus” hatások miatt.

Egy új tanulmány, amelyet a Joslin Diabetes Center HMS kutatója és a Cambridge-i Egyetem tudósa vezetett, bizonyítja, hogy a terhesség alatti táplálkozásnak ez a „memóriája” a hím utódok spermáján keresztül átvihető a következő generációra, növelve az unokák betegségének kockázatát jól. Más szavakkal, egy régi maximának adaptálásához: „te vagy az, amit a nagymamád evett”.

A tanulmány kérdéseket vetett fel azzal kapcsolatban is, hogy az epigenetikus hatások hogyan terjednek egyik generációról a másikra - és meddig lesznek hatásuk.

Jól érthető a mechanizmus, amely révén a jellemzőket a szüleinktől örököljük: génjeink felét édesanyánktól, felét édesapánktól örököljük. Azok az epigenetikai hatások, amelyek során a szülő környezetének „emléke” a generációk során átkerül, kevésbé érthetőek.

A legjobban megértett epigenetikai hatásokat a „metiláció” néven ismert mechanizmus okozza, amelyben a metil molekula a DNS-hez kötődik, és a gének be- vagy kikapcsolására szolgál.

A Science folyóiratban megjelent és főként az Medical Research Council és a Wellcome Trust által finanszírozott tanulmányban a nemzetközi kutatócsoport kimutatta, hogy a környezet által kiváltott metilációs változások csak genomunk bizonyos területein (a teljes genetikai anyagunkon) fordulnak elő - de váratlanul, hogy ezeket a metilezési mintákat nem adják át a végtelenségig.

A kutatók megvizsgálták a terhesség alatti alultápláltság hatását az utódokra az egérmodellekben, és keresték azokat a mechanizmusokat, amelyek révén ez a hatás nemzedékeken át terjed. Az alultáplált anya hím utódai a várakozásoknak megfelelően kisebbek voltak az átlagnál, és ha normális étrendet tápláltak, akkor cukorbetegség alakult ki. Meglepő módon ezek utódai szintén kicsiben születtek és felnőttként cukorbetegek lettek, annak ellenére, hogy saját anyjuk soha nem volt alultáplált.

„Ha kevés az étel, a gyermekek„ előre beprogramozva ”születhetnek, hogy megbirkózzanak az alultápláltsággal. Hirtelen ételbőség esetén testük nem tud megbirkózni, és olyan anyagcsere-betegségek alakulhatnak ki, mint például a cukorbetegség. Meg kell értenünk, hogy ezek a generációk közötti adaptációk hogyan fordulnak elő, mivel ezek segíthetnek megérteni az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség mai szintjét társadalmunkban. ”- mondta Anne Ferguson-Smith, a Cambridge-i Egyetem genetikai tanszékéről.

A hatás átadásának megismerése érdekében a kutatók a cukorbetegség megjelenése előtt elemezték az utódok spermáját, hogy a metilációs mintákat megvizsgálják. Megállapították, hogy az egér DNS-e 111 régióban kevésbé metilálódott a kontroll spermához képest.

Ezek a régiók általában a DNS nem kódoló régióiba csoportosultak - az egér génjeinek szabályozásáért felelős DNS-területek. Megmutatták azt is, hogy az unokákban a metilált régiók melletti gének nem működtek megfelelően. Az utódok „emléket” örököltek nagymamája alultápláltságáról.

Váratlanul azonban, amikor a kutatók megnézték az unoka DNS-ét, azt tapasztalták, hogy a metilációs változások eltűntek: a nagymama alultápláltságának emlékét kitörölték a DNS-ből, vagy legalábbis nem továbbították metilációval .

"Ez nagy meglepetés volt: a dogma azt sugallta, hogy ezek a metilációs minták a generációkban is fennmaradhatnak" - tette hozzá Mary-Elizabeth Patti társszerző és HMS orvostudományi adjunktus, a Joslin Genomics Core igazgatója, valamint a Hypoglykaemia és a súlyos inzulinrezisztencia igazgatója. Klinika Joslinban.

„Evolúciós szempontból azonban van értelme. Környezetünk megváltozik, és az éhínségről lakomára léphetünk, így testünknek képesnek kell lennie az alkalmazkodásra. Az epigenetikai változások valójában megkophatnak. Ez adhat némi optimizmust arra nézve, hogy társadalmunk elhízásának és cukorbetegségének bármilyen epigenetikai hatása is korlátozott és/vagy visszafordítható lehet ”- mondta Patti.

A kutatók most azt vizsgálják, hogy az epigenetikus hatások már nem befolyásolják-e a dédunokákat és későbbi utódaikat.

A Joslin Diabetes Center sajtóközleményéből adaptálva.