Изследване върху мишки предполага, че поведението на родителите влияе върху здравето на децата чрез „епигенетично“ наследство.

Инструменти за статии

диетите

Ефектите върху здравето на лошата диета могат да се предадат на потомството чрез яйца и сперматозоиди без ДНК мутации, установиха изследователи. Изследване на мишки, публикувано в Генетика на природата 1, предоставя някои от най-силните доказателства досега за негенетичното наследяване на признаци, придобити по време на живота на организма. И въпреки че предишна работа предполага, че сперматозоидите могат да носят „епигенетични“ фактори, това е първият път, когато подобен ефект се наблюдава при яйцеклетките.

Изследователите от известно време подозират, че изборът на начин на живот и поведение на родителите може да повлияе на здравето на децата им чрез епигенетика. Това са химически модификации на ДНК или протеините в хромозомите, които влияят върху начина на експресия на гените, но които не променят самите генни последователности. Дали тези промени могат да бъдат наследени, все още е спорен.

По-конкретно, има предположения, че хранителните навици на родителите могат да оформят риска от затлъстяване и диабет на потомството. Трудно е обаче да се разграничи възможността поведението на родителите по време на бременност или по време на ранното детство на потомството да е виновно, а не епигенетични промени, настъпили преди зачеването.

За да заобиколи този проблем, ендокринологът Питър Хайпенс от Немския изследователски център за екологично здраве в Нойхерберг, Германия, и колегите му дадоха на генетично идентични мишки една от трите диети - високомаслена, нискомаслена или стандартна лабораторна чау - в продължение на шест седмици. Както се очаква, тези, хранени с диета с високо съдържание на мазнини, затлъстяват и имат нарушена толерантност към глюкозата, ранен признак на диабет тип 2.

След това екипът взе яйца и сперматозоиди от всяка от трите групи и изпълни инвитро оплождане (IVF), имплантиране на получените ембриони в здрави сурогатни майки. Идеята беше, че ако се наблюдава физическа черта или поведение при потомството, то може да бъде предадено само през яйцеклетката или сперматозоидите. (Предишни проучвания, които не включват ин витро оплождане, предлагат доказателства за епигенетично предаване от бащите, но не могат да изключат ефектите на майките чрез развитие или кърмене.) „Техният дизайн означава, че предишните възможни объркващи фактори като свързване на майката, хранене и микробиом са изключени “, Казва Тим Спектор, генетичен епидемиолог от King's College в Лондон, който не е участвал в проучването.

Когато впоследствие възрастните потомци са били хранени с високо съдържание на мазнини, тези със затлъстели родители изглежда са били по-склонни към напълняване и развитие на непоносимост към глюкоза, особено ако и двамата родители са били със затлъстяване. Потомството на двама слаби родители натрупа най-малко тегло.

„Това добре показва, че метаболитните промени в потомството са по-важни, ако и яйцата, и спермата са събрани от хранени с високо съдържание на мазнини животни, което предполага, че ефектът от майчината и бащината диета са добавъчни“, казва Ромен Барес, молекулярен биолог от университета в Копенхаген, който също не е участвал в проучването.

Полови различия

Любопитното е, че авторите съобщават за разлики между мъжкото и женското потомство: дъщерите изглежда са били по-склонни към напълняване, ако родителите им са били със затлъстяване, докато синовете са били само по-склонни към развитие на непоносимост към глюкоза. Изглежда, че диетата на майката оказва по-голямо влияние върху метаболизма на потомството, отколкото бащината. Това е интересно, тъй като подобен модел е наблюдаван в някои епидемиологични проучвания при хора, казва Хайпенс.

Изабел Мансуй, невроепигенетик от Университета в Цюрих, Швейцария, намира половите различия за притеснителни. Процедурата за ин витро оплождане включва стимулиране на женските с хормони, посочва тя, което „променя метаболизма в яйцата, пораждайки опасението, че това може по различен начин да повлияе на яйцата от затлъстели жени и да доведе - поне отчасти - до ефектите“.

Тя също така отбелязва, че потомството на затлъстели родители е наддало на тегло, когато е било хранено с високо съдържание на мазнини, но авторите не са проверявали дали потомството е наддавало при нормални условия. Идеята на епигенетичното наследяване е, че ефектите от излагането на родителите на рисков фактор трябва да се появят дори когато потомството не е изложено на това, казва тя.

Ако приемем, че резултатите могат да бъдат възпроизведени, следващият въпрос е как черите се предават от родител на потомство. Два основни механизма, които влияят върху генната експресия, са предложени за епигенетично наследяване. Едната е, че тя се осъществява чрез химически модификации на ДНК, наречени метилиране, а друга е, че къси РНК вериги, наречени микроРНК, се наследяват в спермата или яйцеклетката заедно с ДНК. Досега германският екип е открил разлики в моделите на метилиране и в РНК транскриптите в яйцеклетки и сперматозоиди както от затлъстели, така и от здрави животни, но все още не е ясно дали те водят до промените в потомството.

Друг е въпросът дали всеки период на затлъстяване при родител би повлиял на метаболизма на потомството или просто преяждането през определени фази от живота има ефект. В настоящото проучване ефектите се наблюдават само ако мишките са прехранени след достигане на зряла възраст.